DE4341188C2 - Vorrichtung und Verfahren zum Elektrotauchlackieren - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum ElektrotauchlackierenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfah
ren zum Elektrotauchlackieren von Kleinteilen und
Schüttgütern mit elektrisch leitender Oberfläche.
Aus den deutschen Offenlegungsschriften 38 43 544, 42 05
672 und 41 42 997 sind Vorrichtungen bekannt, welche ein
Elektrodurchlauf-Tauchlackieren von Kleinteilen, Schrau
ben, Muttern, Beschlägen auf einem als Elektrode ge
schalteten Bandförderer beziehungsweise Trommelförderer
ermöglichen. Beim Lackiervorgang werden die Kontakt
punkte der zu beschichteten Teile ein oder mehrmals ge
ändert, indem die Teile auf der Transportunterlage be
wegt werden. Eine solche Änderung der Kontaktstellen
beim Lackiervorgang ermöglicht einen flächendeckenden
Zugang des Tauchlackes auf dem Substrat. Die Lageände
rung der Teile auf der Transportunterlage läßt sich bei
den bekannten Durchlauf-Tauchlackieranlagen durch Schi
kanen, Lageänderung der Teile gegeneinander, stoßartiges
Erschüttern, Änderung der Kontaktpunkte eines Lamellen
transportbandes und Änderung der Kontaktpunkte durch
Transport der Teile in einem Schneckenförderer errei
chen.
Die Transportunterlagen sind aus rostfreiem Stahl, als
Spiraldrahtgliedergurt mit rundem oder dreieckigem Pro
fil, als Lamellengurt mit Erhebungen versehener Oberflä
che, oder als Schneckenförderer mit pilzförmigen Kontak
ten ausgebildet.
Stand der Technik ist ein Durchlauf-Tauchlackieren mit
anschließendem Einbrennen des Lackes in einem Einbrenn
ofen, wobei die beschichteten Teile sich auf einem den
Einbrenntemperaturen stabilen Transportband befinden.
Die Übergabe zwischen dem Transportband der elektropho
retischen Tauchlackierung und dem darauffolgenden Trans
portband für Spülstationen und dem Einbrennofen erfor
dert eine sensible mechanische Lösung, welche mechani
sche Schädigungen verhindern soll, die bei den bekannten
Anlagen über eine mit Wasser beaufschlagte Rutsche, oder
durch kammartiges Ineinandergreifen von Lamellenbändern
mit und ohne Übergabekämme gelöst wurde.
Die Erfindung hat die verfahrenstechnische Aufgabe, ein
vollständiges, umfassendes Elektrotauchlackieren mit
geringstem anlagentechnischem Aufwand zu ermöglichen,
wobei eine schonende Übergabe und eine geringe Lackver
schleppung aus dem Tauchbecken Priorität besitzen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Vor
richtung der eingangs erwähnten Art, die erfindungsgemäß
mit zwei unabhängig voneinander angetriebenen Transport-
Borstenbändern ausgestattet ist. Dabei befindet sich die
Übergabe zwischen den voneinander unabhängig angetriebe
nen, elektrisch kontaktierten und materialspezifisch
angepaßten Borsten-Transportbändern im Lackbad.
Das einlaufende Transportband ist der Elektrokoagulation
zugeordnet. Es besteht aus faserverstärktem Kunststoff
trägermaterial mit eingeflochtenen durchkontaktierten
Borsten aus rostfreiem Federstahldraht. Die Borsten
dichte wird weitestgehend von der Größe und der Kontur
der zu lackierenden Werkstücke bestimmt. Des weiteren
sind kreisförmige Durchbrüche im Trägermaterial des
Transportbandes eingebracht, welche einerseits eine
gleichmäßige Durchflutung des Tauchlackes während des
Beschichtungsvorganges, und andererseits ein zügiges
Abfließen des Lackes beim Austauchen aus dem Lackbad
sicherstellt. Die senkrecht aus dem Transportband raus
ragenden Borsten besitzen unterschiedliche Höhen, so daß
je nach Größe und Kontur der zu beschichtenden Teile
mindestens eine sichere Dreipunktauflage gewährleistet
wird.
Bei der Verwendung einer Bürstenwalze kann die Bebor
stung pfeilförmig mehrreihig ausgebildet sein, d. h. die
Borsten können in der Draufsicht pfeilförmig angeordnet
sein. Dabei besteht das Borstenmaterial aus rostfreiem
Federstahldraht, während der Bürstenkörper und die Welle
aus elektrisch leitfähigem rostfreiem Material bestehen.
Eine notwendige Kontaktpunkteveränderung wird im ersten
Wendepunkt erreicht. Diese Umlagerung ermöglicht die
Beschichtung der Auflagepunkte, welche bis zu diesem
Zeitpunkt Kontaktpunkte waren. Die Kontaktstellen,
welche erfindungsgemäß einer Punktauflage gleichen und
sich an Wendepunkten verändern, ermöglichen einen
vollständigen flächendeckenden Zugang des Tauchlackes an
das Substrat.
Die Borstenspitzen geben dem Schüttgut einen sicheren
Halt auf den Transportbändern beim Ein- und Ausfahren im
Tauchbecken. Infolgedessen ist ein Ein- und
Ausfahrwinkel über 15° bis 30° möglich, welcher einen
entscheidenden Einfluß auf die Minimierung des
benötigten Lackvolumens besitzt.
Bei einem Verfahren zum Elektrotauchlackieren von
Kleinteilen und Schüttgütern mit elektrisch leitfähiger
Oberfläche werden die Teile mit einem
Transportborstenband, dessen Beborstung elektrisch
durchkontaktiert ist, beschichtet und in einem
Tauchlackbad an ein Transportborstenband mit nicht
durchkontaktierter Beborstung übergeben.
Die Übergabe auf das Folgeband befindet sich im hinteren
Drittel im Lackbehälter. Zu diesem Zeitpunkt haftet der
abgeschiedene Lack auf dem Substrat gut, hat einen hohen
Feststoffgehalt, ist wasserunlöslich und hochviskos.
Diese Übergabe ist vorteilhaft dadurch gekennzeichnet,
daß die beschichteten Teile sanft im Medium Lack auf das
Nachbehandlungsband sinken. Das Nachbehandlungsband ist
konstruktiv gleich dem ersten Transportband aufgebaut.
Die Wendepunkte nach der Teileübernahme, sowie am
Beckenauslauf, sind mit großzügigen Kurvenradien
ausgelegt, mit dem Ziel, die beschichtete Oberfläche der
Teile nicht zu verletzen, was auch durch den Einsatz von
flexiblem Borstenmaterial unterstützt wird. Das
Bandträgermaterial ist bei beiden Bändern ebenfalls aus
thermisch stabilem Material, wie zum Beispiel Viton® oder
abriebfestem Teflon®. Das Lackmaterial haftet und
koaguliert versuchsgemäß nicht auf dem Kunststoff und
nicht auf dem Borstenmaterial des Nachbehandlungsbandes.
Bei Lackbadaustritt kann mittels Blasdüsen, Lack vom
Band leicht entfernt
und folglich ins Becken rückgeführt werden. Danach
noch haftende Lackreste werden im Bereich der Permeat
spülzone leicht entfernt. Das Nachbehandlungsband,
welches beginnend im Lackbehälter, weiter durch Spül-,
Einbrenn- und Kühlzone bis hin zum Abwurfbereich Funk
tionen erfüllt, ist insbesondere dadurch gekennzeich
net, daß es auf Grund einer nicht durchkontaktierten
Federstahldrahtbeborstung, eine hohe elektrische Durch
schlagsfestigkeit besitzt. Diese Eigenschaft bietet in
Bezug der Anlagensicherheit besondere Vorteile. Die
Dialysezellen sind unmittelbar unter dem Transportband
planparallel zum Tauchbeckenboden angebracht. In Kombi
nation mit den Lackinjektoren ist eine intensive Badum
wälzung und Umspülung der Anionenaustauschermembranen
garantiert, welche gleichzeitig Pigmentsedimentation des
Tauchlackes verhindert.
Die Erfindung wird nachfolgend, mittels der in den
Zeichnungen dargestellten Anlagenteile, näher erläutert:
Fig. 1
eine Gesamtansicht der beschriebenen Elektrotauch
lackieranlage mit Zuführeinrichtung und Nachbehand
lung.
Fig. 1.1
eine Einzelansicht des Elektro-Durchlauf-Tauchbecken;
Fig. 2
in der Draufsicht und Seitenansicht als Einzelheit das
Transport-Borstenband 4, das der Erfindung entspricht;
Fig. 3
in der Drauf sicht und Seitenansicht als Einzelheit das
Transport-Borstenband 5, das der Erfindung entspricht;
Fig. 4
als Einzelheit der in Fig. 1 mit a gekennzeichneten
Bandentlackungs- und Kontaktierungskombination;
Fig. 5
als Einzelheit den in Fig. 1 mit b gekennzeichneten
Übergabebereich;
Fig. 6
als Einzelheit den in Fig. 1 mit c gekennzeichneten
Badauslauf mit Blasvorrichtung;
Fig. 7
als Einzelheit den in Fig. 1 mit d gekennzeichneten
Bereich, der die Anordnung der Dialysezellen und Lack
injektoren darstellt.
Fig. 1 zeigt eine Durchlauf-Elektrotauchlackieranlage mit
einem Zuführband 1, Schüttgut 2, einen Badbehälter 3 mit
dem integrierten Transportband 4, sowie ein Nachbehand
lungsband 5, den Übergabebereich b zwischen Transport
band 4 und 5, den Nachbehandlungsbereich mit
Spülzonen 6, dem Einbrennofen 7, der Kühlzone 8 und dem
Abwurfbereich 9.
Desweiteren zeigt Fig. 1 die Positionen der Einzelheiten
wie: Bandentlackungs- und Kontaktierungskombination "a",
Badauslauf und Blaseinrichtung "c" und die Anordnung der
Dialysezellen mit Lackinjektoren "d". Das Zuführband 1
dient der Teilezuführung, die Transportgeschwindigkeit
ist gegenüber dem Transportband 4 langsamer geschaltet,
um eventuell übereinanderliegende Teile auf dem Trans
portband 4 in einlagiger Schicht zu positionieren. Der
Lackbehälter 3 besteht aus einer Polypropylen Kon
struktion, seine Silhouette ist dem Verfahren angepaßt.
Der Einbrennbereich ist mit mehreren Wendepunkten 25
ausgelegt, diese Schikanen ermöglichen eine umfassende
Polymerisation des koagulierten Lackes auf dem Substrat.
Fig. 1.1 zeigt als Einzelheit das Elektro-Durchlauf-
Tauchbecken.
Das Transportband 4, in Fig. 2 zeigt ein Borsten-Trans
portband. Es besteht aus einem faserverstärkten Kunst
stoff, aus den Basis-Polymeren wie: Fluor-Kautschuk
(FPM, Viton®) oder abriebfestem Polytetrafluorethylen
(PTFE, Teflon®) in Form eines Flachriemenbandes 10 mit
eingeflochtenen rostfreien Federstahldraht-Borstenbü
scheln 11a, welche untereinander durchkontaktiert 12
sind und senkrecht aus dem Flachriemenband herausragen
13, Die Beschichtung, in Form eines abgeschiedenen koa
gulierten Lackfilmes auf dem Substrat, erfolgt aus
schließlich auf dem Transportband 4.
Das Transportband 5 in Fig. 3 ist ähnlich dem Transport
band 4 aufgebaut. Es unterscheidet sich durch die Bor
stenbüschel 11b, welche untereinander keinen elektri
schen Kontakt 14 haben, und folglich kein Potential ge
genüber dem Lackbad bilden. Es ist auch möglich Borsten
material, aus für den Einbrennvorgang thermisch und den
Lack chemisch stabilem Kunststoff, einzusetzen. Die
Transportgeschwindigkeit ist gleich, oder größer dem
Transportband 4, und die beschichteten Teile liegen
einlagig 15 für den Nachbehandlungsbereich wie Spülung,
Lacktrocknung und Polymerisation in ausreichender
Distanz bereit. Ein Rücklösen des Lackfilmes im Bereich
des Lackbadauslaufes, erfolgt versuchsgemäß nicht.
Fig. 4 zeigt die in Fig. 1 mit Einzelheit "a" gekenn
zeichnete Bandentlackungs- und Kontaktierungskombina
tion. Die Düsenleiste 16 hat die Aufgabe, das Transport
band 4 beim Austauchen aus dem Elektrotauchbecken von
anhaftenden flüssigen Lack zu befreien. Anschließend
folgt die Entlackung der Borstenspitzen des Transport
bandes 4, mittels einer walzenförmigen Entlackungsbürste
17, welche mit einer Blecheinhausung 19 verkleidet ist.
Die Einhausung hat die Aufgabe, den koagulierten Lack,
welcher durch die rotierende Bürste 17 von den Borsten
spitzen entfernt wird, abzusaugen und nicht ins Lack
becken zurückzulassen. Die Bürstenleisten 18 stellen den
elektrischen Kontakt zum Transportband 4 her.
Fig. 5 zeigt den in Fig. 1 mit Einzelheit "b" gekenn
zeichneten Übergabebereich der beschichteten Teile 2 von
Transportband 4 auf Transportband 5. Dieser Vorgang ge
schieht im Lackbad. Die Teile sinken im Medium Lack
schonend auf das Nachbehandlungstransportband 5. Um die
Teile in einer sicheren einlagigen Schicht für die Nach
behandlung zu positionieren, ist die Transportgeschwin
digkeit des Transportbandes 5 geringfügig schneller als
die des Transportbandes 4. Der abgeschiedene koagulierte
Lackfilm auf den Teilen, erfordert beim Weitertransport
auf dem Transportband 5, eine sensible Handhabung die
keine mechanische Verletzung der Oberfläche verursacht.
Die Transportradien 20 sind so ausgelegt, daß sie ein
Umlagern der Teile auf der Transportunterlage nicht zu
lassen.
Fig. 6 zeigt den in Fig. 1 mit Einzelheit "c" gekenn
zeichneten Badauslauf mit Blasvorrichtung 23. Die be
schichteten Teile verlassen das Tauchbecken auf dem
Transportband 5, geführt über einen Auslaufradius 20.
Nicht koagulierte Lackbestandteile auf den Teilen 2, so
wie Lackreste die sich auf dem Transportband 5 befinden,
werden durch die Blasvorrichtung 23 ins Tauchbecken
rückgeführt. Die Permeatspülung 24 entfernt alle nicht
auf dem Substrat haftenden Lackbestandteile, welche die
Blasvorrichtung 23 nicht entfernen konnte.
Fig. 7 zeigt die in Fig. 1 mit Einzelheit "d" gekenn
zeichnete Anordnung der Dialysezellen und Lackinjekto
ren. Um eine gleichmäßig Umströmung der Dialysezellen 21
sicherzustellen, sind diese planparallel zum Behälterbo
den ausgerichtet. Vorteilhafterweise läßt sich das er
forderliche Lackvolumen im Tauchbecken minimieren. Die
Strömungsvektoren der Lackinjektoren 22 sind tangential
den Membranen der Dialysezellen ausgerichtet, sie sorgen
für eine intensive Umwälzung und eine konstante Strö
mungsgeschwindigkeit im Tauchbecken.
Claims (18)
1. Vorrichtung zum Elektrotauchlackieren von Klein
teilen und Schüttgütern mit elektrisch leitender
Oberfläche, gekennzeichnet durch zwei unabhängig
voneinander angetriebene Transport-Borstenbänder
(4, 5).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Transportbänder (4, 5) mit nach oben
herausragender Beborstung versehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Borstenmaterial elektrisch
leitend ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Beborstung des
Transportbandes (4) elektrisch durchkontaktiert
ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Beborstung des
Transportbandes (5) elektrisch nicht durchkontak
tiert ist und gegenüber dem Lackbad kein Poten
tial bildet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Transportbänder (4,
5) mit Durchbrüchen im Bandträgermaterial versehen
sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß das Bandträgermaterial aus
Fluorkautschuk oder Polytetrafluorethylen besteht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ge
kennzeichnet durch Bürstenleisten (18), die den
elektrischen Kontakt zum Transportband (4) herstel
len.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ge
kennzeichnet durch eine Bürstenwalze (17) mit
pfeilförmig mehrreihig angeordneten Borsten aus
nicht rostendem Federstahldraht und einem Bür
stenkörper und einer Welle aus elektrisch leitfä
higem nichtrostendem Material.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bürstenwalze (17) mit einer Einhausung (19)
versehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einhausung mit einer Absaugvor
richtung verbunden ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Transportbänder (4,
5) überlappend mit geringem Abstand in einem
Tauchbecken angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Eintauch- und der
Austauchwinkel der Transportbänder 16° bis 30°
beträgt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß das Transportband in För
derrichtung in einem Trocknungsofen mindestens einen
Wendepunkt durchläuft.
15. Verfahren zum Elektrotauchlackieren von Kleinteilen
und Schüttgütern mit elektrisch leitfähiger Oberflä
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile auf einem
Transportborstenband, dessen Beborstung elektrisch
durchkontaktiert ist, beschichtet werden und im
Tauchlackbad an ein Transportborstenband mit nicht
durchkontaktierter Beborstung übergeben werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die beschichteten Teile nach dem Austauchen aus
dem Lackbad gemeinsam mit dem Transportband minde
stens eine Blasstufe durchlaufen.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die abgeblasenen Lackreste in das Elektrotauch
becken zurückgeführt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Borstenspitzen im Anschluß an die
Blasstufe mittels einer Bürstenwalze von koagulier
tem Lack befreit und das Band mit Kontaktbürsten
leisten abgestreift wird.
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Cited By (1)
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