EP0093083B2 - Procédé pour appliquer une couche en poudre et appareil pour l'application de poudre - Google Patents

Procédé pour appliquer une couche en poudre et appareil pour l'application de poudre Download PDF

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EP0093083B2
EP0093083B2 EP83810161A EP83810161A EP0093083B2 EP 0093083 B2 EP0093083 B2 EP 0093083B2 EP 83810161 A EP83810161 A EP 83810161A EP 83810161 A EP83810161 A EP 83810161A EP 0093083 B2 EP0093083 B2 EP 0093083B2
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spray
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welded seam
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EP0093083B1 (fr
EP0093083A2 (fr
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Siegfried Frei
Ernst Hohl
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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 mainly used on can bodies. be filled into soft, sensitive goods.
  • Polymer resins are often used as powders. e.g. Epoxy, polyethylene etc. 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 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 do not have to be covered, on the other hand there is a direct weld seam, which often has a sharp edge. rather too little powder to ensure reliable coverage.
  • DE-A-29 33 641 describes a powder application device in which the powder is separated from the air shortly before reaching the weld seam by centrifugal separation, for example by means of a reversing loop in the transport line and like a liquid at a flat angle approximately parallel to the Seam runs down this. Only then is the powder fluidized again by compressed air supplied through porous walls charged by a row of electrodes also arranged parallel to the seam. Before the final application to the weld seam, together with the air additionally blown through the porous walls of the spray chamber, a powder-air cloud with the finest distribution of the powder particles is formed, which is then attracted to the weld seam and melted onto the weld seam in a subsequent heating device be bound.
  • This device does not allow concentrated application with few powder particles scattering into the surroundings, since the powder flowing onto the weld seam is held by no additional forces except by gravity; a defined distribution of the powder across the seam area is not possible.
  • Spray heads for powder application devices have become known from Swiss patent specification 803249. which are provided with a plurality 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.
  • baffles for braking and deflecting the air / powder mixture results in a very complicated structure of the spray head, which tends to clog (powder nest).
  • a powder application device is already known (US-A-4 205 621), in which a powder-air mixture is directed flat against the weld seam of can bodies through an angle-adjustable nozzle, the nozzle being located in a sealed, delimited area, the a wall is formed by the seam region of a can body, and suction is provided at the end.
  • JP-A-54-80 348 In another known device for the electrostatic application of powders (JP-A-54-80 348), an electrostatically charged powder-air mixture is inflated vertically onto the surface to be coated, suction openings being provided in the spray pan next to the feed pipe. A powder cloud, which is a multiple of the diameter of the feed tube, forms between the feed tube and the suction openings.
  • All known powder application devices directly or indirectly generate a powder / air cloud in a spray room, which is electrostatically charged in front of or 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 front of or 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 .
  • Many powder parts can settle on the outside of the can body; The majority of the powder parts that are fed into the spray chamber are extracted and have to be cleaned in the reprocessing system.
  • a first object of the invention is to achieve more reliable coverage of the sensitive central seam area with less powder.
  • 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 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.
  • 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 on an enlarged scale in FIG. 2 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.
  • Four feed lines 15 for a powder / air mixture open, inclined to the horizontal, into the room 14.
  • 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 cables 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 body 4.
  • 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 following 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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Claims (24)

  1. Procédé pour appliquer en bande une couche pulvérulente sur le cordon de soudure (12) d'une série de corps de boîtes (4), procédé consistant à amener la poudre portée par un courant d'air jusqu'à une chambre de projection (14) disposée en regard de chaque cordon de soudure (12), au moyen d'une tête de projection (6) qui comporte, à cet effet, une ouverture de projection en forme de fente (13), puis à charger la poudre électrostatiquement, pour l'appliquer sur les cordons de soudure (12) des corps des boîtes (4) qui défilent en regard de l'ouverture de projection (13) sous l'action d'un système de transport (29) ; le procédé étant caractérisé en ce qu'on fait arriver la poudre dans la chambre de projection (14) en au moins deux couches d'application en forme de bandes, qui se présentent immédiatement à la suite l'une de l'autre, et se recouvrent au moins en partie ; la largeur de la couche ainsi appliquée à la suite de la première couche étant supérieure à la largeur de cette première couche.
  2. Procédé pour appliquer en bande une couche pulvérulente sur le cordon de soudure (12) d'une série de corps de boîtes (4), ce procédé consistant à amener la poudre portée par un courant d'air jusqu'à une chambre de projection (14) disposée en regard de chaque cordon de soudure (12), au moyen d'une tête de projection (6) qui comporte, à cet effet,une ouverture de projection en forme de fente (13),guis à charger la poudre électrostatiquement, pour l'appliquer sur les cordons de soudure (12) des corps des boîtes (4)qui défilent en regard de l'ouverture de projection (13) sous l'action d'un système de transport (29) ; le procédé étant caractérisé en ce qu'on fait arriver la poudre dans la chambre de projection (14) en au moins deux couches d'application en forme de bandes, qui se présentent immédiatement a la suite l'une de l'autre, et se recouvrent au moins en partie ; la largeur de la couche ainsi appliquée à la suite de la première couche étant plus faible que la largeur de cette première couche.
  3. Procédé pour appliquer en bande une couche pulvérulente sur le cordon de soudure (12) d'une série de corps de boîtes (4), procédé consistant à amener la poudre portée par un courant d'air jusqu'à une chambre de projection (14) disposée en regard de chaque cordon de soudure (12), au moyen d'une tête de projection (6) qui comporte, à cet effet, une ouverture de projection en forme de fente (13), puis à charger cette poudre électrostatiquement, pour l'appliquer sur les cordons de soudure (12) des corps des boîtes (4) qui défilent en regard de l'ouverture de projection (13) sous l'action d'un système de transport (29) ; la poudre à appliquer étant ainsi amenée par une canalisation d'arrivée (15), inclinée d'un certain angle par rapport au cordon de soudure (12) et traversant ensuite la chambre de projection (14) et l'ouverture de projection en forme de fente (13), pour être projetée sur le cordon de soudure (12), et la poudre ainsi débitée entre les corps des boîtes successives (4) étant reprise par un dispositif d'aspiration (7), caractérisé en ce qu'on amène la poudre jusqu'à proximité immédiate du cordon de soudure (12) par une canalisation (15, en ce qu'on applique la poudre sensiblement sous la forme d'un courant en bande arrivant sur le cordon de soudure (12) avec une forte incidence, en sortant de la canalisation d'arrivée (15) qui débouche dans l'ouverture de projection (13) en regard du cordon de soudure (12); et en ce qu'on exerce en même temps un effet d'aspiration, au voisinage de la sortie de la canalisation d'arrivée (15) de la poudre, sur le courant d'air qui assure l'introduction de la poudre dans la chambre de projection (14).
  4. Procédé pour appliquer en bande une couche pulvérulente sur le cordon de soudure (12) d'une série de corps de boîtes (4), procédé consistant à amener la poudre portée par un courant d'air jusqu'à une chambre de projection (14) disposée en regard de chaque cordon de soudure (12), au moyen d'une tête de projection (6) qui comporte à cet effet une ouverture de projection en forme de fente (13), puis à charger la poudre électrostatiquement, pour l'appliquer sur les cordons de soudure (12) des corps des boîtes (4) qui défilent en regard de l'ouverture de projection (13) sous l'action d'un système de transport (29), caractérisé en ce qu'on amène la poudre sensiblement sous la forme d'un courant en bande jusqu'à proximité immédiate du cordon de soudure (12), en la faisant sortir d'une canalisation d'arrivée (115) qui débouche dans l'ouverture de projection (13) en regard du cordon de soudure (12), en appliquant ainsi la poudre sensiblement à angle droit sur le cordon de soudure (12) ; et en ce qu'on exerce en même temps un effet d'aspiration, au voisinage de la canalisation d'arrivée (115) de la poudre, sur le courant d'air qui assure l'introduction de la poudre dans la chambre de projection (14).
  5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on applique la poudre sur le cordon de soudure (12), en la projetant avec un écartement compris entre 2 et 5 mm par rapport à ce cordon.
  6. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'on applique la poudre en la faisant arriver à proximité immédiate de la soudure à réaliser (galets de soudage 2,3), tant que la température du cordon de soudure (12) est supérieure à la température de fusion de la poudre.
  7. Procédé selon l'une des revendications 7 ou 4,caractérisé en ce qu'on chauffe le cordon de soudure (12) et la zone immédiatement avoisinante (27) au moyen d'une source de chaleur, pour en maintenir la température au-dessus de la température de fusion de la poudre.
  8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on n'aspire pas la poudre qui adhère au cordon de soudure (12), ni l'air du courant d'air dans le système de transport des boîtes après la sortie de la ou des canalisations d'arrivée (15,115).
  9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on aspire l'air qui porte la poudre, ainsi que la poudre qui n'adhère pas au cordon de soudure (12),avant et/ou après la ou les canalisations d'arrivée (15,115) au fond de la chambre de projection (14).
  10. Dispositif de projection de poudre, pour déposer une couche de poudre en forme de bande sur le cordon de soudure (12) d'une série de corps de boîtes (4), comportant une tête de projection (6) équipée de moyens (20) de charge électrostatique, d'une chambre de projection 14 et d'une ouverture de projection en forme de fente (13), un système de transport(29) pour faire défiler les cordons de soudure (12) des corps de boîtes (4) le long de l'ouverture (13), une canalisation d'arrivée de la poudre (15) et un système d'aspiration (7) pour aspirer la poudre qui tend à se propager vers l'extérieur en passant entre les corps des boîtes (4) qui se succèdent avec un intervalle, la canalisation d'arrivée de la poudre (15) débouchant à l'endroit du fond de la chambre de projection (14, 17) en regard de l'ouverture de projection (13) et sous une forte incidence par rapport à cette ouverture, et une canalisation d'aspiration (16) étant en outre prévue et débouchant à côté de la canalisation (15) dans la chambre de projection (14,17),
    caractérisé en ce que la canalisation (15,115) comporte avant l'orifice de sortie une section transversale qui évolue pour présenter un côté plat qui se raccorde au rayon extérieur plat de la partie coudée de la canalisation (15,115), à l'endroit de laquelle les particules de poudre en suspension dans le courant d'air se trouvent dispersées et se propagent vers le haut.
  11. Dispositif de projection de poudre, pour déposer une couche de poudre en forme de bande sur le cordon de soudure (12) d'une série de corps de boîtes (4), comportant une tête de projection (6) équipée de moyens (20) de charge électrostatique, d'une chambre de projection (14) et d'une ouverture de projection en forme de fente (13), un système de transport (29) pour faire défiler les cordons de soudure(12) des corps de boîtes (4) le long de l'ouverture (13), une canalisation d'arrivée de la poudre (115) et un système d'aspiration (7) pour aspirer la poudre qui tend à se propager vers l'extérieur en passant entre les corps des boîtes (4) qui se succèdent avec un intervalle, la canalisation d'arrivée de la poudre (115) débouchant dans la chambre de projection (14, 117) directement en regard de l'ouverture de projection (13) et dans une direction sensiblement perpendiculaire à cette ouverture, et une canalisation d'aspiration (116) étant en outre prévue et débouchant à côté de la canalisation (115)dans la chambre de projection (14,17),
    caractérisé en ce que la canalisation (15,115) comporte avant l'orifice de sortie une section transversale qui évolue pour présenter un côté plat qui se raccorde au rayon extérieur plat de la partie coudée de la canalisation (15,115), à l'endroit de laquelle les particules de poudre en suspension dans le courant d'air se trouvent dispersées et se propagent vers le haut.
  12. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que la canalisatian d'aspiration(116) aboutit à la base d'un évidement en forme de trémie (117), situé au fond de la chambre de projection (14) en regard de l'ouverture (13).
  13. Dispositif selon l'une des revendications 10, 11, ou 12, caractérisé en ce que la canalisation d'aspiration (116) est reliée à une installation de préparation (8) par un collecteur d'aspiration (16).
  14. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'orifice de sortie de la canalisation d'arrivée (115) est distant de 2 a 5 mm par rapport à l'ouverture de projection (13).
  15. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs canalisations d'arrivée (15,115), que débouchent dans la chambre de projection (14) associée à l'ouverture de projection (13), et qui sont disposées en série dans le sens du déplacement des corps des boîtes (4).
  16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'ouverture de projection (13) comporte une zone relativement étroite (25), à laquelle, est raccordée une autre zone relativement plus large (26).
  17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que les orifices de sortie des canalisations d'arrivée, qui débouchent dans la zone relativement étroite (25) de l'ouverture de projection (13), ont une section transversale plus faible que les orifices de sortie des canalisations d'arrivée débouchant dans la zone plus large (26) de l'ouverture précitée (13).
  18. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte deux canalisations d'arrivée (115), qui débouchent côte-à-côte dans la zone large (26) de l'ouverture de projection (13).
  19. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que les canalisations d'arrivée (15), qui débouchent en regard de l'ouverture de projection (13), présentent une configuration hélicoïdale.
  20. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 19, caractérisé en ce qu'il comporte des courroies profilées, disposées sur les côtés de l'ouverture de projection (13) et circulant dans le sens du déplacement des corps des boîtes (4), pour limiter la zone d'application de la poudre.
  21. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 19, caractérisé en ce qu'il comporte des organes d'étanchéité (23), tels que des baguettes en caoutchouc ou des baguettes de brossage, montés sur les côtés de l'ouverture de projection (13).
  22. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 21, caractérisé en ce qu'il comporte à l'extrémité de l'ouverture de projection (13) une cavité de tête (17), dans laquelle débouche la canalisation d'aspiration (16).
  23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il est agencé de manière à ménager un interstice en forme de fente, entre le corps de chaque boîte (4) et un couvercle (24) qui limite vers le haut la cavité de tête (17) de la canalisation d'aspiration (16).
  24. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que la canalisation d'arrivée (15,115) présente une section transversale de forme rectangulaire en regard de l'ouverture de projection (13).
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