EP0093083B1 - Verfahren zum Auftragen einer Pulverschicht und eine Pulverauftragsvorrichtung - Google Patents

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EP0093083B1
EP0093083B1 EP83810161A EP83810161A EP0093083B1 EP 0093083 B1 EP0093083 B1 EP 0093083B1 EP 83810161 A EP83810161 A EP 83810161A EP 83810161 A EP83810161 A EP 83810161A EP 0093083 B1 EP0093083 B1 EP 0093083B1
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powder
spray
aperture
welded seam
line
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EP0093083B2 (de
EP0093083A2 (de
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Siegfried Frei
Ernst Hohl
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Individual
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    • B05D7/52—Two layers
    • B05D7/54—No clear coat specified

Definitions

  • the present invention relates to a powder application method and a powder application device according to the preambles of claims 1 to 4 and 10 and 11.
  • the coating of the welded longitudinal seams of can bodies with electrostatically charged powder is known and is predominantly used on can bodies in which sensitive filling goods are filled.
  • Polymer resins e.g. Epoxy, polyethylene and others are used, which are conveyed to the weld seam in the finest resolution in an air stream and electrostatically charged shortly before hitting the seam.
  • the powder When leaving the transport line carrying the powder, the powder is distributed over a wide area in relation to the expansion of the weld seam, because the powder is finely distributed by air which is additionally blown into the spray space and blown against the weld seam as a powder cloud. Parts of the fuselage are thus also coated, which would not have to be covered, but on the other hand, the weld seam, which often has a sharp edge, has less powder to lie on to ensure reliable coverage.
  • German Offenlegungsschrift No. 2933641 describes a powder application device in which the lateral powder scattering is to be prevented by partially separating the air from the powder shortly before the powder emerges from the spray head.
  • the powder is removed shortly before reaching the seam by centrifugal separation, e.g. with a reversing loop in the transport line, separated from the air and sprayed at a flat angle approximately parallel to the seam in a spray room and charged there by a row of electrodes also arranged parallel to the seam.
  • the air flow also introduced into the spray space parallel to the powder flow inevitably mixes again with the powder there and, together with the air additionally blown through the porous walls of the spray space, creates a powder / air cloud with a very fine distribution of the powder particles.
  • This device does not allow concentrated application with a few powder particles scattering into the environment; a defined distribution of the powder across the seam area is not possible.
  • Spray heads for powder application devices are known from Swiss patent specification 603249, which are provided with a large number of bars and baffles lying transversely to the flow direction of the powder-air mixture.
  • the rods and sheets slow down the powder / air flow and direct it against an outlet slot that is laterally delimited by flexible strips.
  • a number of baffles are again provided transversely to this slot.
  • additional air blown in by glands the powder / air flow in the rear area of the spray head is additionally supported.
  • the deflecting means and the additional air create a powder cloud with finely distributed powder particles, which are blown against the weld seam by the additional air.
  • baffles for braking and deflecting the air / powder mixture results in a very complicated structure of the spray head, which tends to clog (powder nests).
  • All known powder application devices directly or indirectly generate a powder / air cloud in a spray room, which is electrostatically charged in the spray room and is directed against the seams to be covered, which are guided past the spray room, both as a result of this charging and as a result of the excess pressure and the air currents in the spray room.
  • a powder / air cloud in a spray room, which is electrostatically charged in the spray room and is directed against the seams to be covered, which are guided past the spray room, both as a result of this charging and as a result of the excess pressure and the air currents in the spray room.
  • the object of the present invention is to provide a device which overcomes the disadvantages of the known devices.
  • Another object of the invention is to apply the powder conveyed into an air stream to the seam area with a small proportion of conveying air.
  • Another object of the invention is to design the device in such a way that it can be arranged as close as possible to the welding machine.
  • Another advantage of the invention is that by dividing the powder / air flow over several lines, the application thickness can be varied in the individual areas.
  • Another advantage of the invention is that by moving the powder feed lines close to the weld seam, it is possible to work with a small amount of air and less pressure, so that less powder excess has to be reprocessed and, in addition, few powder particles are flung next to the seam area. Furthermore, a concentrated application of the powder without static charge on the seam is also possible.
  • Another advantage of the invention is that the powder layer thickness can be metered well across the seam by the arrangement of two feed lines lying next to one another.
  • Another advantage of the invention is that the helical routing of the lines largely prevents the occurrence of blockages.
  • suction can be used to easily remove the excess powder from the application zone in addition to the outlet openings. Since this powder is not contaminated, it does not need to be cleaned.
  • Another advantage of the invention is that the powder / air flow can be divided without interference in the cone-shaped space.
  • Another advantage of the invention is that, thanks to modest dimensions, the device can be provided directly on the welding machine, which, thanks to the short transport path from the welding point to the device, makes it possible to position the seam to the spray head precisely, and in this way the powder on the the weld still adheres to the hot seam and can be applied exactly to it.
  • Another advantage of the invention is that the additional heating of the seam area, or the keeping of the same, makes it possible to apply powder with little or no charging. In many cases, the powder's frictional charge in the supply lines is sufficient to ensure sufficient adhesion to the hot seam.
  • FIG. 1 shows schematically a known seam welding machine 1 with the electrode rollers 2, 3, some freshly welded can bodies 4, the powder application device 5 with the spray head 6, the external suction 7 and the combined processing and reprocessing system 8 and a known heating device 9 for melting the Powder shown on the seam.
  • An electrical system for generating the high voltage for charging the powder is shown symbolically and is designated by reference number 10.
  • the spray head 6 is shown in Fig. 2 on an enlarged scale as a longitudinal section.
  • a can body 4 located above the spray head 6 is shown, which passes the spray head 6 from left to right (arrow A).
  • the upper cut surface 11 through the can 4 runs exactly through the weld seam 12 of the fuselage 4 and lies above the spray opening 13.
  • Another, larger in cross section Line 16 opens into the head space 17 at the end of the spray head 6.
  • the line 16 is connected to a suction system that leads to the processing system 8.
  • the lines 15 begin in a cone-shaped space 18, in which the powder / air mixture from the main line 19 is divided between the lines 15 if more than two lines 15 are provided.
  • Needle-shaped electrodes 20 can protrude into the conical ring-shaped space 18. They are coaxial with the lines 15 leading away from the space 18. They are connected to the high-voltage source 10 via an annular copper electrode 21 and a line 22.
  • the space available does not allow all lei lines 15 in the lower half of the spray head 6 parallel to each other.
  • the lines 15, as shown in FIG. 2 are preferably led away from the conical ring-shaped space 18 in a helical manner.
  • the spray opening 13 can have sealing elements 23 in the form of rubber or bristle strips on the side. These serve to seal or laterally limit the emerging powder to the can body4.
  • the head space 17 is closed towards the can 4 with a lid 24.
  • the top view in FIG. 3 shows that the opening 13 in the spray head 6 has two zones 25 and 26 of different widths.
  • the slot zone 25 is narrower than the slot zone 26 on the output side.
  • a can 4 running in via the spray head 6 is visible in FIG.
  • the central part, drawn in light grid, represents the weld seam 12.
  • the unpainted recesses 27 adjoin directly adjacent to it, further away the protective lacquer 28 already applied to the can sheets in a flat state.
  • the approximate width ratios of the weld seam 12 and the regions 27 adjacent to it, which also have to be covered, and the slot zones 25 and 26 of the opening 13 can be seen from this illustration.
  • the narrow zone 25 is slightly wider than the seam 12, the wider zone 26 exceeds the overall width of the seam 12 and the recesses 27.
  • the cross section of the opening 13 widens continuously from the inlet-side to the outlet-side end of the spray head 6.
  • the supply of the powder / air mixture remains the same, as shown in FIG. 2, distributed over a plurality of lines 15.
  • the distance between the line end and the weld seam 12 is in the range from 2 to 5 mm, preferably approximately 2.5 m.
  • the opening cross section of the mouths of the lines 115 can be round or angular; however, the lines 115 can also be guided twice and in particular lie next to one another at the wide point 26 of the opening 13.
  • easily replaceable end pieces 315 are attached to the lines 115.
  • further lines 116 can be provided before and after each line 115. These lines 116 preferably open to the base of funnel-shaped depressions 117, which are located between the powder lines 115.
  • the suction lines 116 are connected to the processing system 8 via the suction line 16. ( Figures 5/6).
  • sealing elements 23 or moving plastic belts can protect the areas next to the seam 12 from the deposit of powder particles.
  • these covers can also be dispensed with, in particular if the lines 115 open very close to the weld seam 12 and consequently the powder / air flow can also escape at a very low speed in order to cover the remaining free path up to Overcome seam 12. Powder particles which do not reach the seam or which loosen again are immediately removed from the spray opening through line 116.
  • the spray head 6 is designed with only two lines 15, 115, the distribution of the powder / air stream at the end of the feed line 19 can of course also be carried out via a y-shaped splitting of the line 19.
  • the electrodes 20 can then preferably lie in the legs of the Y.
  • the cross sections according to FIGS. 7, 8, 9 and according to FIG. 10 show an embodiment of the lines 15, 115 which let the powder emerge vertically as a band-shaped stream, or at least at an obtuse angle to the seam.
  • the initially round cross section of the powder lines 15, 115 has, starting at the arcuate part of the line 15, 115 below the outlet opening, a rectangular cross section which continues to the outlet opening.
  • the powder particles floating in the air flow in the horizontally lying section of the line 15, 115 are distributed over the flat outer radius and slide upwards where they leave the line 15, 115 as a narrow band standing transversely to the weld seam.
  • the can bodies 4 welded longitudinally between the welding rolls 2 and 3, carried by a transport system 29, reach the powder application device 5.
  • a narrow powder strip which just covers the welding seam 12, is applied from the narrow zone 25 of the spray head opening 13.
  • the powder is applied in an area which not only includes the weld seam 12 but also the adjacent areas 27.
  • the already covered seam area 12 is again coated with powder.
  • the adhesion of the powder to the can 4 is achieved in a known manner either by electrostatically charging the powder particles on the electrodes 20 or by friction on the feed lines 15, the can 4 having an opposite charge, or adhesion is achieved by gluing to the temperature of the weld seam 12, which is still hot or kept hot by a heat source (not heated) and exceeds the melting temperature of the powder.
  • the powder is fed in the air stream through line 19. After the distribution in the conical space 18 or in the y-shaped end of line 19 into one or a plurality of lines 15 and the static charge, the (powder / air stream) becomes direct and without further baffles through the slot 13 to the can seam 12 and the areas 27. With the help of the sealing elements 23, the order can be limited exactly to the width of the slot opening 19.
  • the powder parts not adhering to the can 4 and the transport air are fed through the suction line 16 out of the head space 17 and / or the funnel-shaped depressions 117, the powder particles emerging between the subsequent cans 4 are removed by the suction 7 and fed back to the processing plant.
  • the can bodies After the powder has been applied via the spray head 6, the can bodies are guided along a heat source or heater 9 so that the powder melts and forms a well-adhering coating on the can seam 12.
  • the method and the device described above for covering the inner seam can of course be used analogously for the outer seam covering.
  • the method described can also be used to apply the powder to an underlying seam.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Pulverauftragsverfahren sowie eine Pulverauftragsvorrichtung gemäss den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bis 4 sowie 10 und 11.
  • Verfahren und Vorrichtung der obengenannten Art sind z.B. aus dem DE-A-2 933 641 bekannt.
  • Das Beschichten der geschweissten Längsnähte von Dosenrümpfen mit elektrostatisch aufgeladenem Pulver ist bekannt und findet vorwiegend Verwendung an Dosenrümpfen, in welche empfindliche Füllgüter abgefüllt werden. Als Pulver werden häufig Polymerharze, z.B. Epoxy, Polyethylen u.a., benutzt, die in feinster Auflösung in einem Luftstrom zur Schweissnaht gefördert und kurz vor dem Auftreffen auf die Naht elektrostatisch aufgeladen werden.
  • Beim Verlassen der das Pulver führenden Transportleitung verteilt sich das Pulver über einen im Verhältnis zur Ausdehnung der Schweissnaht breiten Bereich, weil das Pulver durch zusätzlich in den Sprühraum eingeblasene Luft in feinste Verteilung gebracht und als Pulverwolke gegen die Schweissnaht geblasen wird. Es werden somit auch Teile des Rumpfes beschichtet, welche nicht abgedeckt werden müssten, andererseits kommt direkt auf die Schweissnaht, welche häufig eine scharfe Kante aufweist, eher zuwenig Pulver zu liegen, um eine zuverlässige Abdeckung zu gewährleisten.
  • In der Deutschen Offenlegungsschrift Nr. 2933641 wird eine Pulverauftragsvorrichtung beschrieben, bei welcher die seitliche Pulverstreuung durch teilweise Trennung der Luft vom Pulver kurz vor dem Austritt des Pulvers aus dem Sprühkopf verhindert werden soll. Dabei wird das Pulver kurz vor Erreichen der Naht durch Zentrifugalabtrennung, z.B. mit einer Umkehrschleife in der Transportleitung, von der Luft getrennt und in einem flachen Winkel annähernd parallel zur Naht in einen Sprühraum eingesprüht und dort von einer Reihe ebenfalls parallel zur Naht angeordneten Elektroden aufgeladen. Der parallel zum Pulverstrom ebenfalls in den Sprühraum eingeleitete Luftstrom vermischt sich dort zwangsläufig wieder mit dem Pulver und erzeugt zusammen mit der zusätzlich durch die porösen Wände des Sprühraumes in diesen eingeblasene Luft eine Pulver/Luftwolke mit feinster Verteilung der Pulverpartikel. Diese Vorrichtung ermöglicht keinen konzentrierten Auftrag mit wenigen in die Umgebung streuenden Pulverteilchen; eine definierte Verteilung des Pulvers quer zum Nahtbereich ist damit nicht möglich.
  • Aus der Schweizer Patentschrift 603249 sind Sprühköpfe für Pulverauftragsvorrichtungen bekannt geworden, welche mit einer Vielzahl von quer zur Stromrichtung des Pulver-Luftgemisches liegenden Stäben und Leitblechen versehen sind. Die Stäbe und Bleche bremsen den Pulver-/Luftstrom ab und lenken ihn gegen einen, seitlich durch flexible Leisten begrenzten Austrittsschlitz. Als weiteres Umlenkmittel sind quer zu diesem Schlitz nochmals eine Anzahl von Leitblechen vorgesehen. Mit Hilfe von durch Drüsen eingeblasener Zusatzluft wird der Pulver-/Luftstrom im hinteren Bereich des Sprühkopfes zusätzlich wieder unterstützt. Die Umlenkmittel und die Zusatzluft bewirken eine Pulverwolke mit feinst verteilten Pulverteilchen, die von der Zusatzluft gegen die Schweissnaht geblasen werden.
  • Die Verwendung von Schikanen verschiedenartigster Ausbildung zur Abbremsung und Umlenkung des Luft-/Pulvergemisches ergibt einen sehr komplizierten, zur Verstopfung (Pulvernester) neigenden Aufbau des Sprühkopfes. Die durch die Leit- und Bremselemente erreichte Verteilung des Pulvers geschieht auf Kosten einer sehr grossen Durchsatzmenge von Pulver und Luft, welche zum grössten Teil von der ausserhalb der Dosenrümpfe liegenden Absaugung abgeführt und wieder aufbereitet werden müssen. Nebst der hohen Kosten für Pressluft und Saugluft kommen für die Wiederaufbereitung und der Verlust eines Teiles des rückgeführten Pulvers weitere Kosten hinzu.
  • Alle bekannten Pulverauftragsvorrichtungen erzeugen direkt oder indirekt in einem Sprühraum eine Pulver/Luftwolke, welche im Sprühraum elektrostatisch aufgeladen wird und sowohl infolge dieser Aufladung als auch infolge des Überdruckes und der Luftströme im Sprühraum, gegen die abzudeckenden, am Sprühraum vorbeigeführten Nähte geleitet wird. Trotz leistungsfähiger Absaughauben über dem Sprühraum können viele Pulverteile sich auf der Aussenseite der Dosenkörper absetzen; der grösste Teil der dem Sprühraum zugeführten Pulverteile gelangt in die Absaugung und muss in der Wiederaufbereitungsanlage gereinigt werden.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Nachteile der bekannten Vorrichtungen beseitigt.
  • Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, den empfindlichen zentralen Nahtbereich zuverlässig mit einer dicken Schicht zu überdekken; die aussenliegenden Bereiche hingegen nur soweit zu beschichten wie unbedingt notwendig ist.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das in einen Luftstrom geförderte Pulver mit geringem Anteil an Förderluft auf den Nahtbereich aufzubringen.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Vorrichtung derart zu gestalten, dass diese möglichst nahe der Schweissmaschine angeordnet werden kann.
  • Nach der Erfindung werden diese Aufgaben gemäss der Kennzeichen der Patentansprüche 1 bis 4 und 10 sowie 11 gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
  • Es ist durch den Eintrag des Pulver/Luftstromes in einem steilen Winkel zur Schweissnaht nun möglich, die Pulverteilchen nun direkt und ohne zusätzliche Einleitung von Druckluft auf die Schweissnaht aufzutragen. Die Pulverpartikel erreichen dadurch ohne Umlenkung dank der ihnen von der Transportluft zugeführten kinetischen Energie die Schweissnaht. Die Absaugung von Luft innerhalb des Sprühraumes neben der Mündung der Pulverspeiseleitung wirkt einer Streuung (Wolkenbildung) der Pulverpartikel auf dem Flug zur Schweissnahtwirksam entgegen.
  • Überraschenderweise kann durch die Aufteilung des Pulver-/Luftstromes in der Sprühöffnung auf mehrere Zonen, welche unterschiedliche Applikationsbreite aufweisen können, mit weniger Pulver eine zuverlässigere Abdeckung des empfindlichen zentralen Nahtbereichs erreicht werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Aufteilung des Pulver-/Luftstromes auf mehrere Leitungen die Auftragsdikke in den einzelnen Bereichen variiert werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch das Heranführen der Pulverspeiseleitungen bis nahe an die Schweissnaht mit geringer Luftmenge und geringerem Druck gearbeitet werden kann und damit weniger Pulverüberschuss wiederaufbereitet werden muss und zudem wenige Pulverteilchen neben den Nahtbereich geschleudert werden. Des weiteren ist auch ein konzentrierter Auftrag des Pulvers ohne statische Aufladung an der Naht möglich.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Anordnung von zwei nebeneinanderliegenden Speiseleitungen die Pulverschichtdicke quer zur Naht gut dosierbar ist.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die schraubenförmige Führung der Leitungen das Auftreten von Verstopfungen weitgehend verhindert werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Absaugung neben den Austrittsöffnungen das überschüssige Pulver leicht aus der Applikationszone entfernbar ist. Dieses Pulver muss, da es nicht verschmutzt ist, nicht gereinigt werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass im kegelringförmigen Raum der Pulver-/ Luftstrom störungsfrei aufteilbar ist.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung dank bescheidener Dimensionen direkt an der Schweissmaschine vorgesehen werden kann, wodurch dank dem kurzen Transportweg von der Schweissstelle zur Vorrichtung eine exakte Positionierung der Naht zum Sprühkopf möglich ist, und dass dadurch das Pulver auf der von der Schweissung noch heissen Naht gut haftet und exakt auf dieser aufgetragen werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die zusätzliche Erwärmung des Nahtbereiches, bzw. die Warmhaltung desselben ein Auftrag von Pulver mit geringer oder überhaupt ohne Aufladung möglich ist. In vielen Fällen genügt die in den Zuleitungen entstehende Reibaufladung des Pulvers bereits für eine genügende Haftung auf der heissen Naht.
  • Anhand illustrierter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 eine schematische Darstellung einer Pulverauftragsvorrichtung an einer Dosenrumpf-Längsnaht-Schweissmaschine,
    • Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Sprühvorrichtung,
    • Figuren 3/4 eine Draufsicht auf eine Sprühvorrichtung gemäss Figur 2,
    • Figur 5 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Sprühvorrichtung,
    • Figur 6 eine Draufsicht auf die Sprühvorrichtung gemäss Figur 5,
    • Figuren 7, 8, 9 einen Querschnitt der Leitungen längs Linie VII-VII, resp. VIII-VIII, resp. IX-IX in Figur 5 und
    • Figur 10 eine Draufsicht auf die Sprühvorrichtung.
  • Die Pulveraufbereitung, die Wiederaufbereitung sowie die Aufschmelzung des Pulvers in eine homogene Schicht auf der Naht sind nicht Gegenstand dieser Erfindung und werden daher nur soweit beschrieben, wie dies für das Verständnis der Erfindung notwendig erscheint.
  • In Figur 1 sind schematisch eine bekannte Naht-Schweissmaschine 1 mit den Elektrodenrollen 2, 3, einige frischgeschweisste Dosenrümpfe 4, die Pulverauftragsvorrichtung 5 mit dem Sprühkopf 6, der Aussenabsaugung 7 und der kombinierten Aufbereitungs- und Wiederaufbereitungsanlage 8 sowie eine bekannte Heizvorrichtung 9 zum Aufschmelzen des Pulvers auf der Naht dargestellt. Eine elektrische Anlage zur Erzeugung der Hochspannung zum Aufladen des Pulvers ist symbolisch dargestellt und mit der Bezugsnummer 10 bezeichnet.
  • Der Sprühkopf 6 ist in Fig. 2 in vergrössertem Massstab als Längsschnitt gezeigt. Zudem ist ein über dem Sprühkopf 6 befindlicher Dosenrumpf 4 dargestellt, welcher den Sprühkopf 6 von links nach rechts passiert (Pfeil A). Die oberen Schnittfläche 11 durch die Dose 4 läuft genau durch die Schweissnaht 12 des Rumpfes 4 und liegt über der Sprühöffnung 13. Vier Zuleitungen 15 für ein Pulver-/Luftgemisch münden, geneigt zur Horizontalen, in den Raum 14. Eine weitere, im Querschnitt grössere Leitung 16 mündet in den Kopfraum 17 am Ende des Sprühkopfes 6. Die Leitung 16 ist an eine Absaugung, die zur Aufbereitungsanlage 8 führt, angeschlossen.
  • Die Leitungen 15 beginnen in einem kegelringförmigen Raum 18, in welchem das Pulver-/Luftgemisch aus der Hauptleitung 19 auf die Leitungen 15 aufgeteilt wird, falls mehr als zwei Leitungen 15 vorgesehen sind.
  • In den kegelringförmigen Raum 18 können nadelförmige Elektroden 20 ragen. Sie liegen koaxial zu den aus dem Raum 18 wegführenden Leitungen 15. Über eine ringförmige Kupferelektrode 21 und eine Leitung 22 sind sie mit Hochspannungsquelle 10 verbunden.
  • Je nach Grösse des Dosenrumpfdurchmessers erlauben es die Platzverhältnisse nicht, alle Leitungen 15 in der unteren Hälfte des Sprühkopfes 6 parallel nebeneinanderliegend zu führen. Bei einem Dosendurchmesser unter 65 mm werden die Leitungen 15, wie in Fig. 2 gezeigt, vorzugsweise schraubenförmig vom kegelringförmigen Raum 18 weggeführt.
  • Die Sprühöffnung 13 kann seitlich Dichtungselemente 23 in Gestalt von Gummi- oder Borstenleisten aufweisen. Diese dienen der Abdichtung bzw. seitlichen Begrenzung des austretenden Pulvers auf den Dosenkörper4.
  • Der Kopfraum 17 ist nach oben zur Dose 4 hin mit einem Deckel 24 verschlossen.
  • Die Draufsicht in Fig. 3 zeigt, dass die Öffnung 13 im Sprühkopf 6 zwei unterschiedlich breite Zonen 25 und 26 aufweist. Eingangsseitig, in Transportrichtung (Pfeil A) der Dosenrümpfe 4 gesehen, ist die Schlitzzone 25 schmaler als die ausgangsseitige Schlitzzone 26.
  • Eingangsseitig ist in der Figur 3 eine über den Sprühkopf 6 einlaufende Dose 4 sichtbar. Die zentrale, in hellen Raster gezeichnete Partie stellt die Schweissnaht 12 dar. Direkt benachbart dazu schliessen sich die unlackierten Aussparungen 27 an, weiter aussen die bereits in flachem Zustand auf die Dosenbleche aufgebrachte Schutzlackierung 28.
  • Aus dieser Darstellung sind die ungefähren Breitenverhältnisse der Schweissnaht 12 und den ihr benachbarten, ebenfalls abzudeckenden Bereichen 27 sowie der Schlitzzonen 25 und 26 der Öffnung 13 ersichtlich. Die schmale Zone 25 ist geringfügig breiter als die Naht 12, die breitere Zone 26 übertrifft die Gesamtbreite der Naht 12 sowie der Aussparungen 27.
  • Bei einer anderen Ausgestaltung der Öffnung 13 (Fig.4) erweitert sich der Querschnitt der Öffnung 13 vom eingangsseitigen zum ausgangsseitigen Ende des Sprühkopfes 6 kontinuierlich. Die Zufuhr des Pulver-/Luftgemisches hingegen bleibt gleich, wie in Fig. 2 gezeigt, auf eine Mehrzahl von Leitungen 15 verteilt.
  • Selbstverständlich können an Stelle der beispielsweise gezeigten vier Leitungen 15 auch eine geringere oder auch eine grössere Anzahl vorgesehen werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung münden die den Pulver-/Luftstrom führenden Leitungen 115 im wesentlichen rechtwinklig zur Dosenoberfläche bzw. zur Naht 12 und in sehr geringem Abstand zu derselben. Der Abstand zwischen dem Leitungsende und der Schweissnaht 12 liegt im Bereich von 2 bis 5 mm, vorzugsweise ca. 2,5 m. Der Öffnungsquerschnitt der Mündungen der Leitungen 115 kann rund oder eckig sein; die Leitungen 115 können aber auch doppelt geführt sein und insbesondere an der breiten Stelle 26 der Öffnung 13 nebeneinanderliegen. Vorzugsweise sind an den Leitungen 115 aufsteckbare, leicht austauschbare Endstücke 315 angebracht. Nebst der in den Kopfraum 17 mündenden Saugleitung 16 können weitere Leitungen 116 je vor und nach jeder Leitung 115 vorgesehen sein. Vorzugsweise münden diese Leitungen 116 an die Basis von trichterförmigen Vertiefungen 117, die sich zwischen den Pulverleitungen 115 befinden. Die Saugleitungen 116 sind über die Saugleitung 16 mit der Aufbereitungsanlage 8 verbunden. (Figuren 5/6).
  • Seitlich der Sprühöffnung 13 können Dichtungselemente 23 oder mitlaufende Kunststoffriemen die neben der Naht 12 liegenden Bereiche vor der Ablagerung von Pulverteilchen schützen. In der Ausführungsform nach den Figuren 5 und 6 kann auf diese Abdeckungen auch verzichtet werde, insbesondere wenn die Leitungen 115 sehr nahe der Schweissnaht 12 münden und folglich auch der Pulver-/Luftstrom mit sehr geringer Geschwindigkeit austreten kann, um den verbleibenden freien Weg bis zur Naht 12 zu überwinden. Pulverteilchen, welche die Naht nicht erreichen oder die sich wieder lösen, werden durch die Leitung 116 sofort aus der Sprühöffnung entfernt.
  • Bei einer Ausbildung des Sprühkopfes 6 mit nur zwei Leitungen 15, 115 kann die Aufteilung des Pulver-/Luftstromes am Ende der Speiseleitung 19 selbstverständlich auch über ein y-förmige Aufspaltung der Leitung 19 erfolgen. Die Elektroden 20 können dann vorzugsweise in den Schenkeln des Y liegen.
  • Insbesondere beim Auftrag des Pulvers, bei dem der grössere Teil der Transportluft parallel zum Pulverstrom fliesst, ist die Ausbildung des Pulverstromes beim Austritt aus den Leitungen 15, 115 wichtig. Die Querschnitte nach Figur 7, 8, 9 sowie nach Figur 10 zeigen eine Ausgestaltung der Leitungen 15, 115, welche das Pulver als bandförmigen Strom senkrecht, oder mindestens in stumpfem Winkel zur Naht austreten lassen. Der anfänglich runde Querschnitt der Pulverleitungen 15, 115 weist, beginnend am bogenförmigen Teil der Leitung 15, 115 unterhalb der Austrittsöffnung, einen rechteckförmigen Querschnitt auf, der sich bis zur Austrittsöffnung fortsetzt. Die im horizontal liegenden Abschnitt der Leitung 15, 115 im Luftstrom schwebenden Pulverteilchen werden auf den flachen Aussenradius verteilt und gleiten dort nach oben, wo sie als schmales, quer zur Schweissnaht stehendes Band die Leitung 15,115 verlassen.
  • Von der Schweissmaschine 1 gelangen die zwischen den Schweissrollen 2 und 3 längsnahtgeschweissten Dosenrümpfe 4, von einem Transportsystem 29 getragen, zur Pulverauftragsvorrichtung 5. Anfänglich wird von der schmalen Zone 25 der Sprühkopföffnung 13 ein schmaler, nur gerade die Schweissnaht 12 abdeckender, Pulverstreifen aufgebracht. Beim Passieren der breiteren Zone 26 erfolgt der Pulverauftrag in einem Bereich, der nicht nur die Schweissnaht 12, sondern auch die benachbarten Bereiche 27 umfasst. Dabei wird der bereits abgedeckte Nahtbereich 12 erneut mit Pulver beschichtet.
  • Die Haftung des Pulvers an der Dose 4 wird in bekannter Weise entweder dadurch erreicht, dass die Pulverpartikel an den Elektroden 20 oder durch Reibung an den Speiseleitungen 15 elektrostatisch aufgeladen werden, wobei die Dose 4 eine entgegengesetzte Ladung aufzuweisen hat, oder die Haftung gelingt durch Verkleben an der noch heissen oder von einer Wärmequelle (nicht geheizt) heiss gehaltenen, die Schmelztemperatur des Pulvers übersteigenden, Temperatur der Schweissnaht 12.
  • Die Zuführung des Pulvers im Luftstrom erfolgt durch die Leitung 19. Nach der Aufteilung im kegelringförmigen Raum 18 bzw. im y-förmigen Ende der Leitung 19 auf eine oder eine Mehrzahl von Leitungen 15 und die statische Aufladung wird der (Pulver-/Luftstrom) direkt und ohne weitere Schikanen durch den Schlitz 13 an die Dosennaht 12 und die Bereiche 27 geführt. Mit Hilfe der Dichtungselemente 23 kann der Auftrag genau auf die Breite der Schlitzöffnung 19 beschränkt werden. Die nicht an der Dose 4 haftenden Pulverteile sowie die Transportluft werden durch die Saugleitung 16 aus dem Kopfraum 17 und / oder den trichterförmigen Vertiefungen 117, die zwischen den sich folgenden Dosen 4 austretenden Pulverteilchen durch die Absaugung 7 entfernt, und der Aufbereitungsanlage wieder zugeführt. Nach dem Auftrag des Pulvers über den Sprühkopf 6 werden die Dosenrümpfe an einer Wärmequelle oder Heizung 9 entlanggeführt, damit das Pulver aufschmilzt und auf der Dosennaht 12 einen gut haftenden Belag bildet.
  • Das vorstehend für die Abdeckung der innenliegenden Naht beschriebene Verfahren und die Vorrichtung können selbstverständlich analog für die äussere Nahtabdeckung verwendet werden. Selbstverständlich kann mit dem beschriebenen Verfahren auch eine Applikation des Pulvers auf eine untenliegende Naht erfolgen.

Claims (24)

1. Verfahren zum Auftragen einer streifenförmigen Pulverschicht auf die Schweissnaht (12) von Dosenrümpfen (4), bei dem das Pulver, getragen von einem Luftstrom, zu einem gegenüber der Schweissnaht (12) liegenden Sprühraum (14) mit einer schlitzförmigen Sprühöffnung (13) eines Sprühkopfes (6) gefördert, elektrostatisch aufgeladen und auf die von einer Transportvorrichtung (29) an der Öffnung (13) vorbeigeführten Schweissnähte (12) der Dosenrümpfe (4) aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver innerhalb des Sprühraumes (14) unmittelbar aufeinanderfolgend in zwei oder mehreren, sich mindestens teilweise überdeckenden steifenförmigen Schichten aufgetragen wird, wobei die Breite der der ersten Schicht folgenden Schicht grösser ist als die Breite der ersten Schicht.
2. Verfahren zum Auftragen einer streifenförmigen Pulverschicht auf die Schweissnaht (12) von Dosenrümpfen (4), bei dem das Pulver, getragen von einem Luftstrom, zu einem gegenüber der Schweissnaht (12) liegenden Sprühraum (14) mit einer schlitzförmigen Sprühöffnung (13) eines Sprühkopfes (6) gefördert, elektrostatisch aufgeladen und auf die von einer Transportvorrichtung (29) an der Öffnung (13) vorbeigeführten Schweissnähte (12) der Dosenrümpfe (4) aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver innerhalb des Sprühraumes (14) unmittelbar aufeinanderfolgend in zwei oder mehreren, sich mindestens teilweise überdeckenden streifenförmigen Schichten aufgetragen wird, wobei die Breite der der ersten Schicht folgenden Schicht kleiner ist als die Breite der ersten Schicht.
3. Verfahren zum Auftragen einer streifenförmigen Pulverschicht auf die Schweissnaht (12) von Dosenrümpfen (4), bei dem das Pulver, getragen von einem Luftstrom, zu einem gegenüber der Schweissnaht (12) liegenden Sprühraum (14) mit einer sch)itzförmigenSprühöffnung(13) eines Sprühkopfes (6) gefördert, elektrostatisch aufgeladen und auf die von einer Transportvorrichtung (29) an der Öffnung (13) vorbeigeführten Schweissnähte (12) der Dosenrümpfe (4) durch eine Leitung (15) in einem Winkel zur Schweissnaht (12) durch den Sprühraum (14) und die schlitzförmige Sprühöffnung (13) hindurch auf die Schweissnaht (12) aufgetragen und das zwischen den sich folgenden Dosenrümpfen (4) hindurch nach aussen austretende Pulver von einer Absaugung (7) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver im wesentlichen in Gestalt eines bandförmigen Stromes in einem steilen Winkel zur Schweissnaht (12) aus der gegenüber der Schweissnaht (12) in die Sprühöffnung (13) mündenden Leitung aufgetragen wird, und dass gleichzeitig neben der Mündung der Pulverluftleitung (15) zusätzlich Luft aus dem das Pulver in den Sprühraum (14) einführenden Luftstrom abgesaugt wird.
4. Verfahren zum Auftragen einer streifenförmigen Pulverschicht auf die Schweissnaht (12) von Dosenrümpfen (4), bei dem das Pulver, getragen von einem Luftstrom, zu einem gegenüber der Schweissnaht (12) liegenden Sprühraum (14) mit einer schlitzförmigen Sprühöffnung (13) eines Sprühkopfes (6) gefördert, elektrostatisch aufgeladen und auf die von einer Transportvorrichtung (29) an der Öffnung (13) vorbeigeführten Schweissnähte (12) der Dosenrümpfe (4) aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver aus einer gegenüber der Schweissnaht (12) in die Sprühöffnung (13) mündenden Leitung (115) bis dicht an die Schweissnaht (12) herangeführt und dort in einem im wesentlichen rechten Winkel auf die Schweissnaht (12) aufgetragen wird, und dass gleichzeitig neben der Mündung der Pulverluftleitung (115) zusätzlich Luft aus dem das Pulver in den Sprühraum (14) einführenden Luftstrom abgesaugt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver aus einem Abstand zwischen 2 und 5 mm auf die Schweissnaht (12) aufgetragen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver in unmittelbarer Nähe der Schweissstelle (der Schweissrollen (2, 3) aufgetragen wird, solange die Temperatur der Schweissnaht (12) höher als die Schmelztemperatur des Pulvers liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Schweissnaht (12) und die unmittelbar benachbarten Bereiche (27) von einer Wärmequelle über die Schmelztemperatur des Pulvers erwärmt bzw. über der Schmelztemperatur gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nicht an der Schweissnaht (12) haftendes Pulver und Luft aus dem Luftstrom in Dosentransportrichtung nach der Mündung der Leitung bzw. der Leitungen (15, 115) abgesaugt wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die das Pulver tragende Luft sowie das nicht an der Schweissnaht (12) haftende überschüssige Pulver vor und/oder nach der bzw. den Leitungen (15,115) am Boden des Sprühraumes (14) abgesaugt wird.
10. Pulverauftragsvorrichtung zum Auftragen einer streifenförmigen Pulverschicht auf die Schweissnaht (12) von Dosenrümpfen (4), bestehend aus einem Sprühkopf (6) mit einem Sprühraum (14) und einer schlitzförmigen Sprühöffnung (13) sowie einer Transportvorrichtung (29) zum Transport der Schweissnaht (12) der Dosenrümpfe (4) längs der Öffnung (13) und einer Pulverspeise-Leitung (15) und einer Absaugung (7) zum Absaugen des zwischen den sich in einem Abstand folgenden Dosenrümpfen (4) hindurch nach aussen austretenden Pulvers, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverspeise-Leitung (15) am Boden des Sprühraumes (14, 17) gegenüber der Sprühöffnung (13) in einem steilen Winkel zur Öffnung (13) in den Sprühraum (14, 17) einmündet, und dass zusätzlich eine Absaugleitung (16) neben der Leitung (15) in den Sprühraum (14, 17) einmündet.
11. Vorrichtung zum Auftragen einer streifenförmigen Pulverschicht auf die Schweissnaht (12) von Dosenrümpfen (4), bestehend aus einem Sprühkopf (6) mit einem Sprühraum (14) und einer schlitzförmigen Sprühöffnung (13) sowie einer Transportvorrichtung (29) zum Transport der Schweissnaht (12) der Dosenrümpfe (4) längs der Öffnung (13) und einer Pulverspeise-Leitung (115) und einer Absaugung (7) zum Absaugen des zwischen den sich in einem Abstand folgenden Dosenrümpfen (4) hindurch nach aussen austretenden Pulvers, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverspeise-Leitung (115) in einem im wesentlichen rechten Winkel zur Sprühöffnung (13) in den Raum (14, 17) bis dicht an die Sprühöffnung (13) einmündet, und dass zusätzlich eine Absaugleitung (116) neben der Leitung (115) in den Sprühraum (14,17) einmündet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (116) in die Basis einer trichterförmigen Vertiefung (117) am Boden in den Raum (14) der Öffnung (13) einmündet.
13. Vorrichtung nach einem der Anprüche 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (116) über eine zentrale Saugleitung (16) mit einer Aufbereitungsanlage (8) verbunden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (115) in einem Abstand von 2 bis 5 mm von der Sprühöffnung (13) endet.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl, in Transportrichtung der Rümpfe gesehen, in Serie angeordneter Leitungen (15, 115) in den Raum (14) der Öffnung (13) einmündet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprühöffnung (13) aus einer schmalen Zone (25) und einer daran anschliessenden breiteren Zone (26) besteht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte der Leitungsmündungen in der schmalen Zone (25) geringer als in der breiteren Zone (26) sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der breiteren Zone (26) zwei Leitungen (115) nebeneinander in die Sprühöffnung (13) einmünden.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (15) schraubenförmig zur Austrittsöffnung (13) geführt werden.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragung des Pulvers durch seitlich der Sprühöffnung (13) liegende, in Transportrichtung umlaufende Profilriemen begrenzt wird.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich der Sprühöffnung (13) Dichtungselement (23), z.B. Gummi- oder Bürstenleisten, vorgesehen sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Raumes (14) am Ende der Sprühöffnung (13) ein Kopfraum (17) angebracht ist, in dem die Saugleitung (16) einmündet.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kopfraum (17) und dem diesen nach oben abschliessenden Deckel (24) und der Dose (4) ein schlitzförmiger Spalt vorliegt.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (15, 115) vor der Austrittsöffnung einen rechteckigen oder kreisabschnittförmigen Querschnitt aufweist.
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