DE8416309U1

DE8416309U1 - Kompakte vorrichtung zur kontinuierlichen kratzfestbeschichtung von kunststoff-formkoerpern

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Publication number: DE8416309U1
Application number: DE19848416309
Authority: DE
Original assignee: Opticproduct and Co Vertriebs Kg 6100 Darmstadt De GmbH; Opticproduct and Co Vertriebs Kg 6100 Darmstadt GmbH; Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Opticproduct and Co Vertriebs Kg 6100 Darmstadt De GmbH; Opticproduct and Co Vertriebs Kg 6100 Darmstadt GmbH; Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1984-05-26
Filing date: 1984-05-26
Publication date: 1985-03-28
Also published as: DD232878A5; GB2159441A; FR2568793A1; FR2568793B3; JPS60193266U; IT8553419V0; GB8513199D0

Description

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Kompakte Vorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung von Kunststoff-Formkörpern

Gebiet der Neuerung

Die Neuerung betrifft eine Kompaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbesohiohtung von Kunststoff-Formkörpern,

insbesondere von thermoplastischen, speziell transparenten .;

oder lichtreflektierenden Formkörpern unter Verwendung eines f

das Kratzfestbeschichtungsmittel ί Enthaltenden Tauchbads und 'i

einer Endlostransportvorrichtung. i

Stand der Technik :

;

Die Vergütung von Oberflächen, beispielsweise den Oberflächen

von für optische Zwecke verwendeten FormkörpernCz.B. optische

Gläser, wie Brillengläser, Uhrgläser, Linsen, Prismen, ! Spiegel, Skalen, ferner Abdeckungen der verschiedenen Zweck-

richtungen) wird in der Technik vielfach angewendet. Dabei % spielen Formkörper aus Kunststoffen, speziell thermoplastischen | Kunststoffen bereits eine beträchtliche Rolle. Die verwendeten Kunststoffe halten zwar hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften einen Vergleich mit dem Werkstoff Mineral glas aus, gewichtsmäßig bieten sie im allgemeinen sogar Vorteile, in Bezug auf die Empfindlichkeit der Oberflächen sind sie jedoch den Mineralgläsern -deutlich unterlegen.

Es hat daher nicht an Bemühungen gefehlt, die Oberfläche von Kunststoffen kratzfest auszurüsten. Als Beschichtungsmaterialien sind - je nach Kompatibilität - härtbare Kunststoffharze

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vorgeschlagen worden wie Polyvinylaldehyde oder Polyvinylester und einem Dialdehyd (z.B. US-PS 3 484 157), Polyurethane (z.B. DE-ÖS 26 11 782), Alkyltltanat (z.B. US-PS 3 700 187), Melamin in den verschiedensten Variationen, Melamin-Polyol (z.B. GB-PS 1 308 697, US-PS 3 862 261), Acrylharze der verschiedensten Arten (z.B. DE-OS 23 17 874)_i fluorierte Kohlenwasserstoffe in den verschiedensten Kombinationen und Modifikationen (NL-OS 6608 316), DE-OS 19 63 278, DE-OS 24 54 076, vernetzte Polyalkyleniminverbindungen (US-PS 3 766 299) und Siliciumverbindungen, insbesondere Silikonharze (z.B. BE-PS 821 403, US-PS 3 451 838, US-PS 3 707 397).

Das Aufbringen der (flüssigen) Mittel zur Kratzfestbeschichtung erfolgt nach an sich bekannten Auftragsverfahren, beispielsweise durch Streichen, Sprühen, Pakein, Walzenauftrag oder Tauchen, wobei u.a. auch die Geometrie der Formkörper eine Rolle spielt. Die Beschichtung von Formkörpern für optische Zwecke stellt oft hohe bis höchste Ansprüche an die Beschichtung insbesondere hinsichtlich Gleichmäßigkeit, Schichtdickenkonstanz, und Freiheit von Oberflächenfehlern.

Gleichzeitig macht die Fertigung im industriellen Maßstab den Einsatz von Maschinen zur Notwendigkeit.

Aufgabe

Es bestand daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung von Kunststoff-Formkörpern, speziell der für optische Zwecke verwendeten Formkörper, zur Verfugung zu stellen.

Die Anforderungen an die Beschichtungstechnologie sind vielfältig und hoch. So sollte sich das Auftragsverfahren zum Auftragen der üblichen (flüssigen) Kratzfestbeschichtungs-

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mittel bzw4 Kratzfestbeschichtungssysteme eignen. Es sollte möglichst ökonomisch, d.h. mit möglichst geringem Verlust an Beschichtungsmittel arbeiten. Die Qualität der Beschichtungen muß die Anforderungen, insbesondere der optischen Industrie, beispielsweise hinsichtlich Konstanz und Reproduzierbarkeit der Schichtdicke und Fehlerfreiheit der Beschichtung erfüllen. Andererseits sollte die Auftragsvorrichtung kostengünstig, unkompliziert und kompakt sein.

Auftragswerke für Beschichtungen von Festkörpern aus flüssiger Phase sind an sich bekannt. Sie enthalten u.a. eine das Beschichtungsmittel enthaltende Auftragswanne und geeignete Transportelemente.

Lösung
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Zur Lösung der vorliegenden Aufgabe wird eine Kompaktvorrichtung gemäß den vorliegenden Schutzansprüchen vorgeschlagen. Die verwendeten Bezugszeichen beziehen sich auf die Zeichnung en.

Gegenstand der Neuerung ist eine Kompaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung von Fonnkörpern, insbesondere thermoplastischen Fonnkörpern unter Verwendung eines das an sich bekannte flüssige Kratzfestbeschichtungsmittel enthaltenden Tauchbads und einer Bidlostransportvorrichtung, wobei die Kompaktvorrichtung 1 innerhalb des Kcmpaktraums in drei Abschnitte I, II und III gegliedert ist, innerhalb derer ein Endlos-Transportband 2 so geführt wird, daß Taktzeiten erreicht werden, die den Beschichtungs- und Trocknungszeiten der thermoplastischen Fonnkörper F mit dem Kratzfestbeschichtungslack L entsprechen, wobei das Ehdlos-Transportband 2 in der Bandebene seitlich herausragende Halteelemente 3 für mindestens einen Formkörper F aufweist

und die Zahl der Halteelemente 3 pro Bandeinheit so bemessen ist, daß die erforderlichen Taktzeiten erreicht werden und der Abschnitt I so ausgelegt ist, daß die Halteelemente 3 mit den Fonnkörpern F beschickt und diese nach einem Zyklus entncnünen «erden und wobei in tiefsten Bereich des Abschnitts II das mit Austrittsöffnung 6 und Zulauf 7 für einen Filter-

I' kreislauf 5 versehene Tauchbad *» angebracht ist und wobei

! sich im Abschnitt III eine Trockenvorrichtung 8 befindet,

| welche einen entsprechend gegliederten Trocknungsabschnitt

j* 10 des Bidlostransportbandes 2 entspricht.

J Zweckmäßigerweise besteht das Ehdlos-Transportband 2 aus

\ einer Transportkette, die mindestens an den zur Richtungsän-

( derung vorgesehenen Stellen über entsprechende Unlenkelemente

\ 15 9, beispielsweise Rollen bzw. Zahnräder geführt wird. An

mindestens einer Stelle erfolgt auch der Antrieb des Transportelements, beispielsweise über ein Fad/Zahnrad, das von einem Motor angetrieben wird, wobei die Geschwindigkeit der Fortbewegung in üblicher Weise reguliert werden kann. Die Ausgestaltung als Kompaktvorrichtung 1 setzt die Einhaltung bestimmter Dimensionen voraus. Als Richtwerte seien eine Länge von etwa 2,5 m, eine Höhe von ca. 1 und eine Breite der Vorrichtung von ca. 0,5 m angegeben. Es empfiehlt sich die Verwendung transparenter Werkstoffe wie zum Beispiel Acrylglas für die Verkleidung der Wandungen.

Die Trockenvorrichtung enthält zweckmäßig eine geeignete Wärmequelle, z.B. mindestens einen, vorzugsweise zwei oder mehr Infrarotstrahler geeigneter Leistung. Vorzugsweise kann dem Tauchbad 4 ein Reinigungsbad vorge-S 30 schaltet sein. Das Reinigungsbad kann beispielsweise als

ein Ultrasehallbad, das mit organischen Lösungsmittel beschickt ist, ausgebildet sein.

Das Tauchbad 4 enthält das Kratzfestbeschichtungsmittel. Zweckmäßig wird das Transportband 2 zumindest im Bereich des Tauchbads 4 so abgeschirmt, daß keine mitgeführten oder entstehenden Verunreinigungen in das Tauchbad 4 gelangen können, beispielsweise durch Anbringen eines Troges unterhalb des Transportbands 2 oder durch tunnelartige Verkleidung des Abschnitts, durch den das Transportband 2 geführt wird, wobei ein Schlitz zur Passage der Halteelemente 3 ausgespart sein muß. Vorzugsweise ist das Tauchbad 4 wärmeregulierbar ausgelegt.
Die vorliegende Neuerung erlaubt die Anwendung eines weiten Spektrums der an sich bekannten (flüssigen) Kratzfestbeschichtungsmittel (siehe "Stand der Technik" oben), wobei eine Abstimmung zwischen der Betriebsweise der Vorrichtung, '■> insbesondere deren Taktzeiten und den Kenndaten der verwendeten Kratzfestbeschichtungsmittel herbeigeführt werden muß.

Besonders geeignet sind die bekannten Kratzfestbeschichtungsmittel auf Silikonharzbasis. Sehr gute Erfahrungen liegen beispielsweise mit den Kratzfestbeschichtungssystemen gemäß der DE-OS 31 W 777 und der DE-OS 31 35 241 vor.

Durch Einstellung z.B. der Viskosität des Beschichtungsmittels einerseits und der Bandgeschwindigkeit andererseits läßt sich eine in jeder Hinsicht einwandfreie Kratzfestbeschichtung erreichen. Als Richtwert für praktikable Zeiten selen z.B. 1 jf 1/4 Stunde für einen Beschichtungszyklus angegeben.

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Die Kunststoff -Fonnkörper F sind vorzugsweise a» thermoplastischem Material hergestellt, (zur Definition vgl. DIN 7724), insbesondere aus Polyolefinen und Polyvinylverbindungen sowie Copolymerisaten wie ABS und SAN, Polyamider^Polyacetalen., Polycarbonaten^Polyesternund zum Teil auch Polyurethanen^ deren Verarbeitung im allgemeinen durch Extrudieren oder Spritzgießen geschieht (vgl. Angew. Chemie, 86, (197¹O Nr. 9, S. 24-36). Genannt seien insbesondere Acrylharze, insbesondere auf Basis von Polymethylmethacrylat und Polycarbonate. 10

Ina Interesse einer möglichst geringen Kontamination kann es zweckmäßig sein, die Kratzfestbeschichtung der FormkörperF unmittelbar an deren Herstellung anzuschließen, beispielsweise indem man die vorliegende Kompaktvorrichtung 1 unmittel-

¹^ bar einer Spritzgußanlage nachschaltet, wobei sich vorzugsweise der Auswerfer der Spritzgußmaschine und der Aufnehmer der Kompaktvorrichtung in einem staubgeschützten Raum befinden. Dem Schutz vor Kontamination dient u.a. auch die möglichst staubdichte Verkleidung der Vorrichtung, die mit

²^ Ausnahme des Abschnitts I, für einen geschlossenen Raum sorgt. Es kann zusätzlich wünschenswert sein, ein staubfreies Schutzgas z.B. Luft in die im Betrieb befindliche Vorrichtung einzupressen. Die Formkörper F sind hinsichtlich ihrer Geometrie kaum limitiert, was als ein weiterer Vorteil der

²^ vorliegenden Neuerung betrachtet werden muß.

Besonders nützlich ist die Anwendung auf die eingangs genannten Formkörper für optische Zwecke wie optische Gläser z.B.

Brillengläser, Uhrgläser, Linsen, Spiegel, Skalen u.a. 30

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Bei der Herstellung von im Endzustand runden oder ovalen, meist flächigen Fonnkörpern wie Brillengläsern, Uhrgläsern usw., ist eine Formgebung des Formkörpers F derart, daß eine zur Halterung vorgesehene Itase 10 und dieser diametral gegenüberliegend eine Abtropfnase 11 angeformt sind, so daß der Überschuß des Kratzfestbeschichtungsmittels abtropfen kann, ohne daß es zur Wulstbildung kommt von VortexL . Die beiden Elemente 10 und 11 können zu einem geeigneten späteren Zeitpunkt in an sich bekannter Weise, beispielsweise mechanisch abgenommen werden.

Die Halteelemente 3 dienen dem möglichst aicheren und beschädigungsfreien Festhalten der Formkörper F in dem Sinne, daß die vergesehene Beschichtung auch vollständig stattfinden kann, wobei bekannte Befestigungen z.B. durch Klammern oder Halterung mittels Stiften und entsprechenden öffnungen im Formkörper verwendet werden.

Zweckmäßig bestehen die Halteelemente 3 aus einem Stift 12, auf den eine passende Hülse 13 abnehmbar aufgesteckt wird, an der sich die Elemente I·¹* zur Befestigung der Formkörper F befinden. Die Zahl der Kiemente 14 kann dabei von einem bis zu beispielsweise 8 betragen, im Falle von Brillengläsern beispielsweise 6.

Wie bereits ausgeführt, ist die vorliegende Kompaktvorrichtung besonders geeignet, die vielfältigen Anforderungen der Technik an eine kontinuierlich betriebene Kratzfestbeschichtung von Formkörpern zu erfüllen.

In den Figuren 1 und 2 steht das Bezugsz.eichen F für Formkörper

-¹ L für Kratzfestbeschichtungslack P für Pumpe
Der Pfeil zeigt die Laufrichtung an.

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Claims

Anlage zum Schreiben vom 23- Nov. 1984 Deutsches Patentamt, Minchen (ANR): 2448599 Gebrauchsmusteranmeldung G 84 16 309.7 vom 26.05.1984 Schutzansprüche

1. Kompakte Vorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung von thermoplastischen Formkörpern unter Verwendung eines das Kratzfestbeschichtungsmittel enthaltenden Tauchbads und einer Endlostransportvorrichtung,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Kompakcvorrichtung 1 innerhalb des Konpaktraums in drei Abschnitte 1, IZ und III gegliedert ist, innerhalb derer ein Endlostransportband 2 geführt wird, wobei das Endlostransportband 2 in der Bandebene mehrere seitlich herausragende Halteelemente 3 für mindestens einen Formkörper F aufweist und der Abschnitt I Raum für die Beschichtung der Formkörper F und deren Entnahme nach einem Zyklus bietet und wobei im tiefsten Bereich des Abschnitts II das mit der Austrittsöffnung 5 und Zulauf 7 für einen Filterkreislauf 5 versehene Tauchbad 4 angebracht ist und wobei sich im Abschnitt III eine Trockenvorrichtung 8 befindet, welche einem entsprechend gegliederten Trocknungsabsehnitt des Endlostransportbands 2 entspricht.

2. Kompaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Endlostransporfcband 2 eine Transportkette verwendet wird, die mindestens an den zur Richtungsänderung vorgesehenen Stellen auf Umlenkelementen 9 aufliegt.

Blatt 2 zur Anlage zum Sehreiben vom 23- Nov. 1984 Deutsches Patentamt, Minchen

3. Kompaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzfestbeschichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Tauchbad 4 ein Reinigungsbad vorgeschaltet ist.

4. Kanpaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzf estbeschichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reinigungsbad ein mit organischen Lösungsmitteln beschicktes Ultraschallbad darstellt.

5. Kanpaktvorrichtung zur kontinuierlichen Kratzf estbeschichtung gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Transportband 2 in der Bandebene seitlich herausragenden Halteelemente 3 aus einem Stift 12 mit einer abnehmbar aufgesteckten Hülse 13 bestehen, die Befestigungselemente 14 für die thermoplastischen Formkörper F besitzt.