DE8712547U1 - Workpiece carrier for electrostatic workpiece coating - Google Patents
Workpiece carrier for electrostatic workpiece coatingInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Werkstückträger zur elektrostatischen Beschichtung elektrisch nichtleitender, dünnwandiger Werkstücke wie Kunst stoff stoßfänger iüf Automobile, mit einem der Längs- und Quererstreckung, insbesondere Profilen- des hohLen Werkstückes: usninctpncThe invention relates to a workpiece carrier for the electrostatic coating of electrically non-conductive, thin-walled workpieces such as plastic bumpers in automobiles, with a longitudinal and transverse extension, in particular profiles of the hollow workpiece: usninctpnc
Statt einer vorbereitenden Beschichtung des Werkstückes in der Weise, daß dessen elektrostatisch zu beschichtende Oberfläche elektrisch leitfähig wird, sind auchInstead of a preparatory coating of the workpiece in such a way that its surface to be electrostatically coated becomes electrically conductive,
Stützkörper oberflächlich Abgüsse der Innenseiten der zu beschichtenden Werkstücke · sind, wobei diese Abgüsse entweder ganz aus Metall bestehen öder aber aus Kunststoff oder Keramik je mit Metallüberzug.Support bodies are superficial casts of the inside of the workpieces to be coated, whereby these casts are either made entirely of metal or of plastic or ceramic, each with a metal coating.
Aus verfahrenstechnischen Gründen wird die Verwendung eines Leitlackes zur Vorbeschichtung des Werkstückes wo möglich vermieden. Auch die Verwendung von den Werkstücken völlig angepaßten elektrisch leitenden Stützkörpern ist nachteilig, weil dadurch ein hoher Material- und Zeitaufwand zur Erzeugung der verschiedenen Stützkörper entsteht, die bei einem Werkstückwechsel ebenfalls ausgewechselt werden müssen, was einen Zeitverlust mit sich bringt und erhebliche körperliche Arbeit erfordert. - Duvch diese Nachteile steigen die Beschichtungskosten wesent lieh an.For technical reasons, the use of a conductive varnish to pre-coat the workpiece is avoided wherever possible. The use of electrically conductive support bodies that are completely adapted to the workpiece is also disadvantageous because it requires a lot of material and time to produce the various support bodies, which also have to be replaced when the workpiece is changed, which results in a loss of time and requires considerable physical work. - These disadvantages cause the coating costs to rise significantly.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Werkstückträger zur kostengünstigen elektrostatischen Beschichtung elektrisch nichtleitender dünnwandiger Werkstücke zu schaffen, welcher unter Vermeidung der zuvor erwähnten Nachteile ein wirksames Gegeripotentia I zum Potential der gedachten Beschichtungseinrichtung zu bilden ermöglicht.The invention is therefore based on the object of creating a workpiece carrier for the cost-effective electrostatic coating of electrically non-conductive thin-walled workpieces, which enables an effective differential potential I to be formed to the potential of the intended coating device while avoiding the disadvantages mentioned above.
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Diese Aufgabe ist bei einem Werkstückträger der eingangs genannten Art er f i ndungscjeföäß dadurch gelöst, daß sein Stützköfpef freie Ränder des elektrostatisch zu beschichtenden Werkstückes aufnimmt, sodaß dessen Hohlraum durch den Stützkörper mindestens größtenteils geschlossen ist; und daß in dem erhaltenen Hohlraum auf dem Stützkörper ein elektrisch leitender Potentialkörper angeordnet ist/ welcher der dem Stützkörper zugewandten innenfläche des Werkstückes zumindest nahekommt und den Gegenpol zu einer auf der Außenseite des Werkstückes befindlichen Beschichtungseinrichtung bildet/ die den anderen elektrischen Pol darstellt.This object is achieved in a workpiece carrier of the type mentioned at the outset in that its support head receives free edges of the workpiece to be electrostatically coated, so that its cavity is at least largely closed by the support body; and that an electrically conductive potential body is arranged in the resulting cavity on the support body, which at least comes close to the inner surface of the workpiece facing the support body and forms the opposite pole to a coating device located on the outside of the workpiece, which represents the other electrical pole.
Dadurch wird vortei lhafterweise erreicht/ daß ein und derselbe Stützkörper für verschiedene Varianten einer Grundform des Werkstückes verwendbar ist/ weil der in dem Hohlräum, der zwischen Stützkörper und Werkstück gebildet ist, zwischen diesen angeordnete Potentialkörper sich der Gestalt des Hohlraumes von selbst anpaßt. Die Beschichtungskosten lassen sich deshalb beträchtlich niedriger als bisher halten. Bei einer Serienbeschichtung ergibt sich eine wesentlich erhöhte Produktivität*This advantageously means that one and the same support body can be used for different variants of a basic shape of the workpiece because the potential body arranged in the cavity formed between the support body and the workpiece adapts itself to the shape of the cavity. The coating costs can therefore be kept considerably lower than before. With series coating, productivity is significantly increased*
Offensichtlich läßt sich der erfindungsgemäße Werkstückträger auch zur elektrostatischen Entstaubung elektrisch nichtleitender dünnwandiger Werkstücke verwenden.Obviously, the workpiece carrier according to the invention can also be used for electrostatic dust removal from electrically non-conductive, thin-walled workpieces.
Wie bisher kann der Werkstückträger Erdpotential oder Hochspannungspotential aufweisen, während die Beschichtungs- oder Ent staubungseinrichtung ein Hochspannungspotential bzw*, ein entgegengesetztesAs before, the workpiece carrier can have earth potential or high-voltage potential, while the coating or dust removal device has a high-voltage potential or* an opposite
Eine bevorzugte, erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkstückträgers zeichnet sich durch eine elektrisch Leitende halbrunde Bürste als Potentialkörper aus, deren galvanisch angeschlosseneA preferred, first embodiment of the inventive workpiece carrier is characterized by an electrically conductive semicircular brush as a potential body, the galvanically connected
Se-sLe die dem Werkstück zugewandte Oberfläche des Siützkörpers überspannt und deren radial von der Seele abstehende Borsten der innenfläche des Werkstückes wenigstens nahekommen* Eine solche Bürstenanordnung ergibt einen Pot ent i a Ikörper, der eine optimale elektrostatische Beschichturtg oder Entstaubung ermöglicht, falls die Borstenlänge größer ist als der halbe Bürstenradius, die Vom Werkstoff (z.B. Phosphorbronze) abhängige Borstenstärke größenordnungsmäßig 0,1 mm beträgt und die Einhüllende der freien Borstenspitzen der Form der Innenfläche des Werkstückes so ähnlich wie möglich ist, sadaß die Borstenspitzen nicht mehr als wenige Millimeter von der Innenfläche des Werkstückes entfernt sind oder besser noch dort anliegen. Zur Optimierung gehört auch, daß die Mäteria Istärke des Werkstückes im BeS chichtungs- oder Entstaubungsbereich nur wenige Millimeter beträgt und Versteifungsrippen des Werkstückes in keiner Richtung mehr als ungefähr 10 mm messen.This means that the surface of the support body facing the workpiece is covered and the bristles projecting radially from the core at least come close to the inner surface of the workpiece. Such a brush arrangement results in a potential body that enables optimal electrostatic coating or dust removal if the bristle length is greater than half the brush radius, the bristle thickness, which depends on the material (e.g. phosphor bronze), is of the order of 0.1 mm and the envelope of the free bristle tips is as similar as possible to the shape of the inner surface of the workpiece, so that the bristle tips are no more than a few millimeters away from the inner surface of the workpiece or, better still, are in contact with it. Optimization also includes the material thickness of the workpiece in the coating or dust removal area being only a few millimeters and the stiffening ribs of the workpiece not measuring more than approximately 10 mm in any direction.
Der Stützkörper der ersten Ausführungsform ist zweckmäßig mit einem e lekt r i sehen Schleif kontakt versehen, falls der Stützkörper elektrisch leitend und einer Kontakt schiene entlang bewegbar ist.The support body of the first embodiment is suitably provided with an electrical sliding contact if the support body is electrically conductive and can be moved along a contact rail.
Bei einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkstückträgers ist als Potentialkörper eine KohIraumfül lung aus Metallwolle, beispielsweise Stahlwolle, vorgesehen, die sich der Hohlraumform vorzüglich anpaßt.In a second embodiment of the workpiece carrier according to the invention, a carbon space filling made of metal wool, for example steel wool, is provided as the potential body, which adapts excellently to the shape of the cavity.
Bei einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkstückträgers sind als Potentialkörper nebeneinander an dem Stützkörper befestigte federnde Metallbandstücke vorgesehen, deren Verlauf der benachbarten Innenkontur des Werkstückes angepaßt ist. Diese Bandstücke können mehr oder weniger dicht zusammengesetzt werden und weichen einzeln eventuellen Rippen auf der Innenseite des Werkstückes elastisch aus.In a third embodiment of the workpiece carrier according to the invention, resilient metal band pieces are provided as potential bodies, which are attached to the support body next to one another and whose course is adapted to the adjacent inner contour of the workpiece. These band pieces can be put together more or less tightly and individually elastically give way to any ribs on the inside of the workpiece.
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Eine vierte AuSführungsform des er f i ndungsejemä1 ßeri Werkstückträgers zeichnet sich durch eine auf dem Stützkörper sitzende Innertmaske aus Metal I blech als Potentialkörper aus, deren Aunenform der Innenform des Werkstückes angepaßt ist, wobei die Anpassung nicht durch *inen Abguß der Innenfläche des Werkstückes und durch eine Anschmiegung des Metallbleches an den Abguß herbeizuführen iät. Es genügt/ wenn das Metallblech von der Innenfläche des Werkstückes überall nur einen senkrechten Abstand von einigen Millimetern hält*A fourth embodiment of the workpiece carrier according to the invention is characterized by an inner mask made of metal sheet sitting on the support body as a potential body, the outer shape of which is adapted to the inner shape of the workpiece, whereby the adaptation does not have to be brought about by a cast of the inner surface of the workpiece and by the metal sheet being snug against the cast. It is sufficient if the metal sheet only maintains a vertical distance of a few millimeters from the inner surface of the workpiece everywhere.
Für ein Werkstück mit versteifenden Vorsprüngen auf seiner Innenseite, bei denen 6s sich im allgemeinen um Rippen handeln wird, weist die Innenmaske aus Metallblech Aussparungen zur Aufnahme der Vorsprünge auf, da dieserFor a workpiece with stiffening projections on its inside, which will generally be ribs, the inner mask made of sheet metal has recesses to accommodate the projections, since this
%5 Potentialkörper nahezu steif ist. %5 potential body is almost rigid.
Bei einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkstückträgers, deren Stützkörper gegebenenfalls elektrisch leitend ist, ist dieser an seiner Oberfläche mit einem Netz von Rohrleitungen versehen, von denen Sackleitungen an gegen die Innenfläche des Werkstückes gerichteten Düsen enden und von denen mindestens eine an eine Quelle unter Druck stehenden elektrisch leitfähigen Dampfes oder Nebels anschließbar ist, der im Hohlraum des Werkstückes den Potentiä Ikörper bildet. Da Dampf oder Nebel physikalischIn a fifth embodiment of the workpiece carrier according to the invention, the supporting body of which is optionally electrically conductive, the latter is provided on its surface with a network of pipes, of which blind pipes end at nozzles directed towards the inner surface of the workpiece and of which at least one can be connected to a source of pressurized electrically conductive steam or mist, which forms the potential body in the cavity of the workpiece. Since steam or mist physically
* 25 gesehen ein Gas darstellen, das jeden Teilhohlraum mühelos &kgr; * 25 seen a gas that effortlessly &kgr;
füllt, ist diese relativ aufweniige Ausgestaltung desfills, this relatively complex design of the
|! Der erfindungsgemäße Werkstückträger und insbesondere seine|! The workpiece carrier according to the invention and in particular its
f§ erste und fünfte Ausführungsform mit elektrisch leitendemf§ first and fifth embodiment with electrically conductive
U mit abgebogenen Laschen zur Aufnahme von freien Rändern U with bent tabs to accommodate free edges
des Werkstückes versehen ist, welche das Werkstück sicherof the workpiece, which secures the workpiece
|jä auf dem Stützkörper halten, ohne die Erfüllung des|jä on the support body without fulfilling the
|f Hohlraumes durch den Potentialkörper zu stören.|f cavity through the potential body.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand der durch die Zeichnung beispielhaft dargesteLLten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Werkstückträgers im einzelnen erläutert. Es zeigt:In the following, the invention is explained in detail using the embodiments of the workpiece carrier according to the invention shown by way of example in the drawing. It shows:
Ausführungs form;
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-IIform of execution;
Fig. 2 a section along the line II-II
in Fig. 1 durch die erste Ausführungsform; Fig. 3 eine abgebrochen dargestellte perspektivische Ansicht der d'ittenin Fig. 1 by the first embodiment; Fig. 3 a broken away perspective view of the d'itten
Ausführungsform;
Fig. 4 eine schematisch dargestellte perspektivische Ansicht der fünften
Ausführungsform in Verbindung mit
einer Fördereinrichtung; undembodiment;
Fig. 4 is a schematic perspective view of the fifth embodiment in connection with a conveyor device; and
perspektivisch dargestellten Einzelheit der fünften Ausführungsform.perspective view of the detail of the fifth embodiment.
Im ersten Ausführungsbeispiel besteht der erfindungsgemäße Werkstückträger, der sich unter einer in Fig. 1 mit strichpunktierten Linien angedeuteten, nach unten Lack zerstäubenden elektrostatischen Beschichtungseinrichtung (7) befindet, die gegenüber Erde ein Hochspannungspotential aufweist, gemäß Fig. 1 und 2 aus einem der Gestalt des Werkstückes (9) - einem Kunst st of fstoßfanger für Automobile - angepaßten bügeiförmigen metallischen Stützkörper (10), dessen Zentrum unterhalb der Beschichtungseinrichtung (7) und dessen beide freie Enden je mittels eines vertikalen bzw. schräg liegenden Elektro-Isolators (12) mit einem Schlitten (14) starr verbunden sind, der* Von einem Wäägröehten geerdeten Förderer (16) f uriter· der ÖgsChi chtungäei riH ehtung (7) hindufchgef ühft wird;In the first embodiment, the workpiece carrier according to the invention, which is located under an electrostatic coating device (7) which sprays paint downwards and which is indicated in Fig. 1 with dot-dash lines and which has a high voltage potential with respect to earth, consists according to Fig. 1 and 2 of a bow-shaped metallic support body (10) adapted to the shape of the workpiece (9) - a plastic bumper for automobiles - the center of which is below the coating device (7) and the two free ends of which are rigidly connected by means of a vertical or inclined electrical insulator (12) to a carriage (14) which is guided along the electrostatic coating device (7) by a weighing conveyor (16);
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und aus einer im Querschnitt halbrunden metallischen Bürste (18) mit einer Drahtseele (20), die längs der längeren Mittellinie der der Beschichtungseinrichtung (7) zugewandten Oberfläche (22) des Stützkörpers (10) über diesen gespannt ist und von welcher gerade Borsten (24) der Bürste (18) radial abstehen, deren Länge im Innenprofil, d.h. insgesamt,der Innenfläche (26) des Werkstückes (9) ungefähr angepaßt ist. - Zur vorübergehenden Halterung des Werkstückes (9) am Stützkörper (10) weist dieser zur Aufnahme des vorderen und des hinteren Flansches (28) des Werkstückes Fixier laschen (30) auf, die an der Innenfläche (26) des Werkstückes (9) im Bereich von dessen Flanschen (28) reibschlüssig angreifen. Damit die Entfernung der Borstenand a metallic brush (18) with a semicircular cross-section and a wire core (20) which is stretched over the support body (10) along the longer center line of the surface (22) facing the coating device (7) and from which straight bristles (24) of the brush (18) protrude radially, the length of which in the inner profile, i.e. overall, is approximately adapted to the inner surface (26) of the workpiece (9). - For temporarily holding the workpiece (9) on the support body (10), the latter has fixing tabs (30) for receiving the front and rear flanges (28) of the workpiece, which engage with the inner surface (26) of the workpiece (9) in the area of its flanges (28) in a frictional manner. In order to facilitate the removal of the bristles
(24) von der Innenfläche (26) des Werkstückes (9) durch die Fixier laschen (30) am Stützkörper (10) von diesen überbrückt wird, bestehen die Fixier laschen vorzugsweise aus Metall wie der Stützkörper (10), dessen eines der nach unten gerichteten isolatorgestützten Enden mit einem gefederten Schleifkontakt (32) versehen ist, der mit einer parallel zum Förderer (16) verlaufenden, nicht dargestellten Kontaktschiene ständig in Berührung steht. Dieser Schleifkontakt (32) wird auch und insbesondere dann benötigt, wenn die Beschichtungseinrichtung (7) Erdpotential erhält und nur der Stützkörper (10) ein Hochspannungspotential aufweisen soll.(24) from the inner surface (26) of the workpiece (9) by the fixing tabs (30) on the support body (10) is bridged by these, the fixing tabs are preferably made of metal like the support body (10), one of the downwardly directed insulator-supported ends of which is provided with a spring-loaded sliding contact (32) which is constantly in contact with a contact rail (not shown) running parallel to the conveyor (16). This sliding contact (32) is also and especially required when the coating device (7) receives earth potential and only the support body (10) is to have a high-voltage potential.
Falls der Stützkörper (10) bei Hochspannungspotential aufweisender Beschichtungseinrichtung (7) Erdpotential, erhalten soll, entfallen der Schleifkontakt (32) und dieIf the support body (10) is to receive earth potential when the coating device (7) has a high voltage potential, the sliding contact (32) and the
dem ebenfalls metallischen Schlitten (14) zu ersetzen sind.which are also made of metal and which must be replaced by the slide (14).
Im dritten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich der erfindungsgemäße Werkstückträger dadurch vom ersten Ausführungsbeispiel, daß gemäß Fig. 3 statt der Bürste (18)In the third embodiment, the workpiece carrier according to the invention differs from the first embodiment in that, according to Fig. 3, instead of the brush (18)
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auf dem ohne Fixierlaschen (30) auskommenden Stützkörper (10) als PotentiaIkörper nebeneinander befestigte federnde MetaLLbandstücke (34) vorgesehen sind, deren rechteckiger Verlauf der benachbarten Innenkontur des Werkstückes (9) angepaßt ist und deren freie Enden wahlweise auf der Oberfläche (22) des Stützkör.^e rs (10) oder auf dessen Unterseite befestigt sind, beispielsweise durch Annieten. Die elastischen Metallbandstücke (34) weichen eventuellen Rippen an der Innenseite des Werkstückes (9) aus.on the support body (10) which does not have fixing tabs (30), elastic metal band pieces (34) are provided which are fastened next to one another as potential bodies, the rectangular course of which is adapted to the adjacent inner contour of the workpiece (9) and the free ends of which are optionally fastened to the surface (22) of the support body (10) or to its underside, for example by riveting. The elastic metal band pieces (34) give way to any ribs on the inside of the workpiece (9).
&idigr;&igr;&idigr;&igr; fünften Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkstückträgers ist dessen wieder Fixierlaschen (30) aufweisender Stützkörper (10) ohne Schleifkontakt (32) längs seiner längeren Mittellinie anstatt mit der Bürstenseele (20) mit einer Rohrleitung (36) auf der&idigr;&igr;&idigr;&igr; fifth embodiment of the workpiece carrier according to the invention, its supporting body (10) again having fixing tabs (30) without sliding contact (32) is connected along its longer center line instead of with the brush core (20) with a pipe (36) on the
mittels ir\ gleichen Abständen voneinander angeordneten kreuzförmigen Vierfachstutzen (38) unterbrochen, an die ebenso wie an den beiden Enden der Rohrleitung (36) je zwei rechtwinklige Sackleitungen (40) senkrecht angeschlossen sind, deren senkrecht von der Oberfläche (22) des Stütz körpers (10) abstehende Abschnitte am freien Ende mit je einer Düse (42) besetzt sind, durch die elektrisch leitender Dampf oder Nebel (44) in den von Werkstück (9) und Stützkörper (10) gebildeten Hohlraum eingeblasen werden kann, welcher nur an den nach unten weisenden Enden des Werkstückes (9) offen ist und dort erforderlichenfalls mittels Deckeln geschlossen sein kann. In ihrer Mitte steht die Rohrleitung (36) in f luidleitender Verbindung mit einem vertikalen Rohr (46), dessen unteres Ende mit einerby means of cross-shaped four-way nozzles (38) arranged at equal distances from one another, to which, as well as at the two ends of the pipeline (36), two right-angled blind pipes (40) are connected vertically, the sections of which project vertically from the surface (22) of the support body (10) are each provided with a nozzle (42) at the free end, through which electrically conductive steam or mist (44) can be blown into the cavity formed by the workpiece (9) and the support body (10), which is only open at the downward-facing ends of the workpiece (9) and can be closed there by means of covers if necessary. In its center, the pipeline (36) is in fluid-conducting connection with a vertical pipe (46), the lower end of which is provided with a
Erdboden angeordneten zweiten Kupplungshälfte verbindbar ist öder durch einen Sah lauchansch luß ersetzt sein könnte. Auf beiden Seiten deä Rohres (46) befindet sich je ein vertikaler Pfosten (50), auf dem der Stützkörper" (10) ruht.The second coupling half can be connected to the ground or could be replaced by a sawdust connection. On both sides of the tube (46) there is a vertical post (50) on which the support body (10) rests.
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Die miteinander und mit dem Rohr C46) mittels eines VersteifungsbLeches (52) verbundenen beiden Pfosten (50) stehen auf einem Fahrgestell (54), das einen ParaI LeLversatz des Stützkörpers (10) ebenso ermöglicht wie der Förderer (16) des ersten AusführungsbeispieLes. - Der Anschluß des Rohres (46) an eine Quelle unter Druck stehenden elektrisch leitfähigen Dampfes oder Nebels ist auf verschiedene Weise möglich und deshalb nicht dargestellt.The two posts (50) connected to each other and to the pipe (46) by means of a stiffening plate (52) stand on a chassis (54) which enables a parallel offset of the support body (10) in the same way as the conveyor (16) of the first embodiment. - The connection of the pipe (46) to a source of pressurized electrically conductive steam or mist is possible in various ways and is therefore not shown.
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CH666630A5 (en) * | 1984-07-13 | 1988-08-15 | Praezisions Werkzeuge Ag | METHOD AND ARRANGEMENT FOR COATING A BODY. |
-
1987
- 1987-09-17 DE DE8712547U patent/DE8712547U1/en not_active Expired
-
1988
- 1988-08-18 EP EP88113414A patent/EP0307642A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0307642A3 (en) | 1990-01-24 |
EP0307642A2 (en) | 1989-03-22 |
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