EP0405164B1 - Anlage und Verfahren zur Herstellung von pulverbeschicheten, flachen Teilen, insbesondere flachen Blechteilen - Google Patents

Anlage und Verfahren zur Herstellung von pulverbeschicheten, flachen Teilen, insbesondere flachen Blechteilen Download PDF

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EP0405164B1
EP0405164B1 EP90110253A EP90110253A EP0405164B1 EP 0405164 B1 EP0405164 B1 EP 0405164B1 EP 90110253 A EP90110253 A EP 90110253A EP 90110253 A EP90110253 A EP 90110253A EP 0405164 B1 EP0405164 B1 EP 0405164B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
station
sheet metal
coating
powder
metal parts
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP90110253A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0405164A3 (en
EP0405164A2 (de
Inventor
Adolf Berkmann
Ludger Hellkuhl
Ferdinand Schumacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SFB Spezialfilter und Anlagenbau AG
Miele und Cie KG
Original Assignee
SFB SPEZIALFILTER und ANLAGENB
SFB Spezialfilter und Anlagenbau AG
Miele und Cie KG
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Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=27199645&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP0405164(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by SFB SPEZIALFILTER und ANLAGENB, SFB Spezialfilter und Anlagenbau AG, Miele und Cie KG filed Critical SFB SPEZIALFILTER und ANLAGENB
Publication of EP0405164A2 publication Critical patent/EP0405164A2/de
Publication of EP0405164A3 publication Critical patent/EP0405164A3/de
Application granted granted Critical
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2401/00—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like
    • B05D2401/30—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like the coating being applied in other forms than involving eliminable solvent, diluent or dispersant
    • B05D2401/32—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like the coating being applied in other forms than involving eliminable solvent, diluent or dispersant applied as powders

Definitions

  • the invention relates to a system for the production of powder-coated, flat sheet metal parts with a feed and a delivery station for the sheet metal parts with at least one pretreatment station, a drying station, a powder coating station and a curing station with a transport device through which the sheet metal parts are transported through the treatment stations and wherein the Sheet metal parts are successively exposed to the necessary treatment processes in these treatment stations.
  • the invention relates to a method for producing powder-coated sheet metal parts for devices, bodies or the like, using a system according to the invention.
  • Enamelling fulfills a high quality standard with regard to the surface. Parts that have already been deformed or finished housing parts are treated in a molding and coating process comprising several stages. Disadvantages of the enamelling process are seen in the fact that dimensional deviations due to the high baking temperature can cause problems, that a high and costly pretreatment effort for the enamel application has to be accepted and that a high energy input is required for the enamelling.
  • Another common coating method is wet painting with a solvent-based paint.
  • the main disadvantage of this type of coating is that the environmentally harmful aspects caused by the solvents contained in the varnish are increasingly mentioned. Furthermore, a wet-painted surface does not meet high quality requirements.
  • EP-A-0 260 539 In general in connection with the coating of workpieces reference can also be made to EP-A-0 260 539. It describes a device for spray coating workpieces in general although these are already guided horizontally through the coating station, the primary concern here is to electrostatically apply photoresists and solder lacquers to copper-clad printed circuit boards using a rotary atomizer. Such devices are known from the field of electronics in order to coat plastic boards with electronic components with a photoresist or solder varnish. These boards are usually relatively small, handy workpieces that are not comparable to a sheet metal part for device housings.
  • the object according to EP-A-0 260 539 is based on the actual task of collecting the coating substance which does not hit the board during the coating process by means of the paper covering sheet by the clever arrangement of a conveyor belt transporting the sheets and an underlying cover sheet. This is to prevent the excess material passing the workpiece to be coated from reaching the bottom of the spray booth or the parts of the system located in the area of influence of the spray coating. Essentially, the device according to EP-A-0 260 539 is therefore concerned with achieving a functional separation between the conveyor belt and the cover sheet.
  • the object of the invention is to create a system of the type mentioned, which is characterized in its entirety by a compact structure and an easy to implement automation and with which you can achieve a high-quality surface finish of the powder coating with economic effort. Furthermore, a method for the production of powder-coated sheet metal parts is said to be applicable, which reduces the outlay in terms of the system and allows the production process to be made efficient and automatable overall.
  • a system constructed according to the invention provides a coating system in which the parts to be treated can automatically pass through the treatment stations required for powder coating in the lying state.
  • the treatment stations in their entirety are effectively coordinated with one another and contain details each treatment station effective devices that allow a quick and fast passage of the part.
  • the powder coating station designed according to the invention also has the advantage that, in addition to the actual parts coating, the coating of a covering which serves as a sliding and pulling aid can also be carried out for the later deformation processes.
  • the formation of an intermediate station within the powder coating station provides an advantageous separation between the coating process in the coating station for the actual powder application and that of the sliding aid coating.
  • the possibility is created via flexible and connectable air line elements and via pluggable connections of the other supply lines that the powder coating stations z. B. in a color change in a simple manner out of the line and are designed to be replaceable.
  • the special design of the conveyor belt made of electrically conductive material gives the advantage that the sheet metal part to be treated without sliding contacts and the like. in the electrostatic system of powder coating. Safe and permanent earthing can be established here, capacitor charging is avoided in a simple manner.
  • the special design of the gun arrangement of the powder guns ensures an even and flexibly adjustable coating application.
  • roller pairs in the pretreatment station and the nozzle sets in the drying and cooling stations allow easy access for cleaning and maintenance work.
  • a powder coating system is shown in its entire, basic structure.
  • the feed station is designated by (1).
  • the sheet metal parts (2) punched and cut in a press are fed in batches in the form of blanks.
  • a destacking and feed device (not shown in detail) is integrated, through which the sheet metal parts (2) to be treated are destacked and placed on the transport device (3) of the system and placed at an appropriate distance.
  • the necessary data is transmitted to the central control device of the system via an object recognition so that the sheet metal part is automatically subjected to the predetermined treatments and can leave the system with a coating.
  • a follow-up distance monitoring ensures that the necessary distances between the parts are observed.
  • Special regulating and control devices ensure precise escape and centering.
  • the sheet metal part (2) reaches a pretreatment station (4) via the transport device (3) of the system.
  • the pretreatment station (4) contains a cleaning stage (5) which has one or more mechanical removal devices (6) for liquids, grease, oil, dirt or the like adhering to the sheet. Furthermore, one or more chemical washing stages can be provided in the cleaning stage, in which the sheet metal parts (2) can be sprayed with appropriate liquids.
  • a mechanical removal device (6) is arranged at the beginning of the pretreatment station (4) and consists of several rollers with a special covering made of textile and / or plastic.
  • the sheet metal parts are conveyed between two rollers rotating in opposite directions, two pairs of rollers being arranged one behind the other in the version shown.
  • These so-called textile rollers mechanically remove the residues such as liquid, oil, grease or dirt adhering to the sheet metal parts (2).
  • a pre-cleaned sheet (2) passes into the next cleaning stage, in which a washing and rinsing process is carried out in one or more stages by means of spray devices directed onto the sheet metal part using appropriate flooding, washing or cleaning liquids.
  • the washing or rinsing liquid used is carried out in a circuit, with appropriate filters or separators being interposed.
  • Additional coated rollers can be arranged between the individual washing stages in order to remove the detergent or rinsing agent residues adhering to the sheet metal, thereby avoiding carryover of the bath.
  • the rollers can have a rubberized covering of certain hardness. A textile covering or the use of brush rollers would also be conceivable.
  • the cleaned sheet metal (2) is then treated in a pre-coating or pre-treatment stage (7) in a spray process for the purpose of metal pre-treatment or adhesion promotion.
  • the sheet can be chromated, applied with an organic primer or provided with an amorphous hybrid layer.
  • This last stage of treatment could, however, be dispensed with if a corresponding starting material is already available pretreated sheet metal is used.
  • any vapors that may be created are extracted and, if necessary, fresh air is supplied.
  • the sheet metal parts (2) coming from the pretreatment station (4) are then transported to the drying station (9).
  • the pretreated sheet metal parts (2) are dried using a contact and convection drying device.
  • Textile rollers (10) provided with a special covering are arranged at the beginning of the drying station (9). These textile rollers (10) are blown with hot air by means of a blower. Intensive predrying of the sheet metal part (2) is thereby already achieved. The contact drying of the sheet metal parts can, however, also take place via one or more metal rollers or metal plates arranged at the beginning of the drying station (9), which are heated or acted upon by warm air.
  • the sheet metal part (2) is then dried further by appropriate convection of the warm air in the drying station (9).
  • the necessary air supply is provided via the connection piece (12).
  • the sheet metal parts (2) After drying, the sheet metal parts (2) reach the cooling station (13). Here the sheet metal part is cooled down to the necessary sheet metal temperature for the coating process by air and / or contact cooling.
  • the sheet metal parts pretreated in this way are then transported to the actual powder coating station (15).
  • the powder coating is carried out with the appropriate guns.
  • this station there are usually facilities for the powder supply, the powder circuit, for the recovery of the powder passing by the parts and the dosing quantity control for the guns.
  • the powder coating station (15) is provided with filter devices for the exchange of air with the environment.
  • the powder coating station (15) arranged centrally in the overall system also contains the regulating and control device for the automatic process sequence of the entire system in the form of a so-called control center.
  • the powder coating station (15) is expediently equipped with changing booths (16) in order to be able to replace the booths (16) in the event of a color change. This means that there can be no problems with possible color spreading.
  • the changing cabins (16) are designed to be extendable so that a quick cab change is possible in a simple manner.
  • the powder coating station (15) can be equipped with a transfer device that takes over or delivers the sheet metal parts (2) to another conveyor system.
  • the conveyor system used in the powder coating system (15) can have appropriate facilities which can bring the sheet metal part (2) into the optimal position for the coating.
  • the coated sheet metal part (2) passes from the powder coating station (15) into the lock station (17), which could also be referred to as an air conditioning station.
  • the lock station (17) a temperature and air separation to the subsequent drying station (18) is to be achieved.
  • a transfer device to another conveyor system can be provided, which takes into account the higher temperature in the drying station (18).
  • the sheet metal part coated with powder is subjected to the curing process in several zones by supplying heat.
  • the sheet metal part (2) is brought to a high temperature using a radiation drying device.
  • the radiation drying device preferably consists of medium-wave IR emitters, which bring the radiant heat onto the workpiece using reflectors. After this intensive heating, the sheet metal part subsequently remains in the drying station under the influence of the convection heat maintained in the drying station.
  • the sheet metal part is then conveyed to the cooling station (19).
  • the sheet metal part is cooled down to a lower temperature in a manner similar to that in the cooling station (13).
  • the sheet metal parts (2) are then stacked in packages in the delivery station (20) and can be fed from here for further deformation.
  • FIG. 2 shows a system provided for the powder coating of flat sheet metal parts (2) in a structure in which individual treatment stations are further developed in detail. It's just missing the feed stations arranged at the beginning of the system and the discharge station arranged at the end for the removal of the finished coated parts.
  • the sheet metal parts (2) run horizontally into the pretreatment station (4) of the system by means of the transport device (3).
  • the residues such as oil, grease or the like adhering to the sheet metal parts (2) are removed by means of the roller pairs (61, 62) arranged one behind the other and provided with a textile covering.
  • the residues can be collected in a collecting container (27) below the rollers (61, 62), collected and then disposed of.
  • the sheet metal parts (2) which have been mechanically pre-cleaned in this way, then reach the pretreatment stages (28, 29, 30) of the pretreatment station (4), in which the sheet metal parts (2) use washing devices (31) to improve washing, rinsing or adhesion serving pretreatment process are suspended
  • the pretreatment stages can consist of a degreasing stage (28), a one- or multi-part rinsing stage (29) and a one- or multi-part rinsing stage (30).
  • the sheet metal parts (2) are sprayed with an alkaline cleaner in the degreasing stage (28).
  • the parts are rinsed with water, preferably with demineralized water, and in the rinsing stage (30) they are treated with a special rinsing solution which improves the adhesion and improves the corrosion resistance.
  • Pre-treatment stages 28, 29, 30
  • further pairs of rollers (63) are arranged, which preferably have a plastic or rubber coating and through which a separation or completion of the treatment stages is achieved, so that, for. B. Bad carry-over is avoided.
  • All of the pairs of rollers shown in the system are designed as individual structural units which are partially enclosed by a housing and which are arranged in the system in a removable manner upwards by means of a lifting device, not shown here. This makes possible maintenance or repair easier.
  • the spray devices (31) of the pretreatment station (4) are designed in the manner of a nozzle set arranged on a plate, it being possible for the individual nozzles to be pivotably mounted in the plate.
  • the spray devices (31) are connected to the liquid supply via flexible feed lines and are pivotally mounted in the system, so that they can be folded up or down. Between the individual treatment stages in the pretreatment station (4) also in other parts of the system, the partition walls that may be necessary can be designed such that their position can preferably be shifted upwards so that the accessibility of the individual parts is further improved. For maintenance and repair work, a quick interchangeability of the individual parts and better accessibility for repair and cleaning are guaranteed.
  • the pre-treated sheet metal part is mechanically pre-dried with a pair of textile rollers (64) before it then goes into the actual drying station (9). runs in, at the beginning of which another pair of textile rollers (65) again provides mechanical predrying.
  • the textile rollers (65) can preferably be heated.
  • Air nozzle devices (32) are arranged in the drying station (9) so that the sheet metal parts (2) are subjected to convection drying with warm air.
  • the air nozzles arranged on a support plate are arranged to be pivotable and adjustable.
  • the sheet metal parts (2) then reach the cooling station (13), where air nozzle devices (33) with supplied cold air also cool the sheet metal parts.
  • the air nozzle devices (32, 33), like the spray devices (31), are arranged in the system so as to be pivotable in order to make maintenance easier.
  • a centering and straightening device (not shown in more detail) is provided in the cooling station (13), by means of which the sheet metal parts are precisely fixed in position before they are conveyed into the powder coating station (15).
  • the powder coating station (15) has three stages connected in series, the coating station (25) for the actual surface coating of the parts, the intermediate station (26) and a coating station (21), in which a powder application serving as a sliding aid is carried out.
  • the coating station intended only for the application of the sliding aid can have a simple structure.
  • four spray guns (22) are provided under the transport device (3), which are arranged such that the coated sheet metal parts (2) can be provided with a powder application on the back.
  • the transport device should be designed so that the back of the sheet metal parts (2) are freely accessible for the spray jet of the spray guns (22).
  • this powder application only serves as a sliding aid for the subsequent shaping process, a powder layer with a small layer thickness, a powder layer that does not cover the entire surface, or even a powder application in a punctiform or strip-like manner is sufficient. Even a hint of powder can be enough to get the desired sliding effect in the tool. This can be done by one or, as shown, several spray guns that may only be switched on for a short time.
  • the coating stations (21, 25) are equipped with retractable changing booths so that a quick and automatic change can be made.
  • the coating station (25) is connected to the air circuit of the powder coating system via the fixed intermediate station (26).
  • the intermediate station (26) establishes a separation from the sliding aid coating station (21).
  • the intermediate station (26) has flexible air line connections (34) so that a separable and connectable connection can be created to the coating station (25).
  • the transport device (35) within the coating station (25) is designed in the manner of a belt conveyor.
  • the conveyor belt on which the sheet metal parts are transported is formed over the entire surface from electrically conductive material and establishes the electrical connection to the sheet metal part and to earth in the coating operation.
  • This special design ensures safe and permanent grounding during powder coating. Slip contacts to the sheet metal part, which are susceptible to faults, are avoided, and undesirable capacitor charging cannot form.
  • a cleaning device (36) for the conveyor belt is provided in the coating station (25), through which the powder residues that form during the application can be removed from the conveyor belt.
  • the sheet metal parts are coated using a gun set (38) which is arranged in the coating station (25) and consists of a plurality of powder guns.
  • the entire gun set (38) essentially consists of two gun support devices (40, 41).
  • the gun support device (40) located at the beginning of the coating zone is fixed and has an exterior lateral area a powder gun (39).
  • the adjustability of these two pistols is indicated by the dashed lines of further positions of the powder pistols. This allows you to change the distance between these guns to match the width of the sheet to be coated.
  • the guns (39) of the carrying device (40) are aimed at the edge region of the sheet metal part (2) during the coating process.
  • the gun carrying device (41) has six powder guns (39), three powder guns each being mounted on a carriage (42, 43). These carriages (42, 43) are in turn connected together with a support device (41) which is arranged pivotably about an axis. The distance between the slides (42, 43) can be adjusted.
  • the carriages (42, 43) can be adjusted in the lateral direction transversely to the transport direction.
  • the arrangement is preferably chosen such that, as shown in FIG. 5, the two groups of pistols are offset from one another, as a result of which a good coverage of the spray pattern on the sheet is achieved.
  • the carriages (42, 43) can be brought into an oscillating movement by means of a drive in a laterally reciprocating movement, preferably in one as indicated by the arrow (45).
  • This design of the gun set (38) in the coating station (25) ensures a uniform coating of the sheet metal parts to be treated. Furthermore, a simple possibility is obtained to adjust the gun arrangement to different shapes and dimensions of the sheet metal parts.
  • the sheet metal parts reach the coating station (21) via the intermediate station (26) for the application of sliding aid.
  • the transport device (3) in the coating station (21) for the sliding aid coating contains special transport and support shafts (48) designed according to FIG. 6. Knife edges (49) formed in a special manner ensure that the sheet metal parts to be transported are supported in a small area so that the sheet metal parts can be acted upon as large as possible by the powder guns arranged underneath for the sliding aid coating.
  • the coated sheet metal parts After leaving the powder coating station (15), the coated sheet metal parts pass through the lock station (17) into the drying station (18) and then into the cooling station (19).
  • the cooling station (19) is then followed by a control station (46) in front of the delivery station, in which a check of the coating quality of the sheet metal parts is carried out by means of a suitable sensor scan. Corresponding feedback goes to the central control station (47), from which the coating process can then be corrected or regulated.
  • the drying or cooling stations similar to the changing booths in the powder coating stations, can be designed to be removable from the system. This creates a free space in the line of the system from which you can access the neighboring stations. Or you can move devices from the neighboring stations in the direction of flow out of the system.
  • the feed station for the sheet metal parts provided at the beginning of the system be designed as a buffer with several storage locations, the parts located on the pallets being conveyed in cycles and automatically until the individual sheet metal task in the buffer.
  • the delivery station can preferably be designed such that it has stack removal stations for the usable sheet metal parts on both sides of the transport device, which can be loaded alternately.
  • an additional stack removal station can be provided in the transport direction, to which reject parts can be fed.
  • a manufacturing process using the powder coating system described above can proceed as follows: A sheet metal coil with lightly oiled and / or pre-treated in the sense of corrosion protection or adhesion promotion is supplied by the steelworks as the starting material. In the equipment factory, the sheet can still be oiled. The sheet metal strip unwound from the sheet coil is cut into corresponding sheet metal parts in a press device. These flat sheet metal blanks are fed in batches to the powder coating system described above, treated in this as described above and then removed in batches from the delivery station. Only then are the fully coated sheet metal blanks formed into finished parts in appropriately designed molds.

Landscapes

  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung von pulverbeschichteten, flachen Blechteilen mit einer Aufgabe- und einer Abgabestation für die Blechteile mit mindestens einer Vorbehandlungsstation, einer Trocknungsstation, einer Pulverbeschichtungsstation und einer Aushärtungsstation mit einer Transportvorrichtung durch die die Blechteile durch die Behandlungsstationen transportiert werden und wobei die Blechteile nacheinander in diesen Behandlungsstationen den notwendigen Behandlungsprozessen ausgesetzt werden.
  • Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von pulverbeschichteten Blechteilen für Geräte, Karosserien oder dgl. unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Anlage.
  • In der blechverarbeitenden Industrie, insbesondere in der Hausgeräte-Industrie, werden heute unterschiedliche Herstellungs- und Beschichtungsverfahren für die Geräte- und Teilefertigung angewendet. Einen hohen Qualitätsanspruch hinsichtlich der Oberfläche erfüllt dabei das Emaillieren. Bereits verformte Teile bzw. fertige Gehäuseteile werden in einem mehrere Stufen umfassenden Verformungs- und Beschichtungsprozeß behandelt. Nachteile des Emaillierverfahrens werden darin gesehen, daß Maßabweichungen infolge der hohen Einbrenntemperatur Probleme hervorrufen können, daß ein hoher und kostenintensiver Vorbehandlungsaufwand für den Emailauftrag in Kauf genommen werden muß und daß für die Emaillierung ein hoher Energieeinsatz erforderlich ist.
  • Eine weitere gebräuchliche Beschichtungsmethode ist das Naßlackieren mit einem lösungsmittelhaltigen Lack. Als wesentlicher Nachteil dieser Beschichtungsart werden immer häufiger die umweltbelastenden Aspekte, hervorgerufen durch die im Lack enthaltenen Lösungsmittel, genannt. Weiterhin genügt eine naßlackierte Oberfläche qualitativ nicht besonderen Ansprüchen.
  • Ferner ist man auch bereits dazu übergegangen, von einem fertigbeschichteten Coil zu fertigen. Hier ergibt sich jedoch der Nachteil, daß zum Teil keine Kantenbeschichtung erfolgt und daß durch die Schnittkanten eine erhöhte Unfallgefahr in der Handhabung entsteht.
  • Daneben hat in der Geräte-Industrie das Prinzip der elektrostatischen Pulverbeschichtung für Blech- und Fertigteile Anwendung gefunden. Der Vorteil des organischen Pulvers als Beschichtungsmaterial besteht insbesondere in der wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Anwendung. Weiterhin ist es auch in geeigneter Weise möglich, fertig beschichtete Teile nachträglich zu verformen. Dadurch werden einfache und flexible Herstellungsabläufe möglich.
  • In der DE-Zeitschrift "Metalloberfläche", 1975, Heft 1, Seite 24, ist eine Pulverbeschichtungsanlage für fertig geformte Blechteile, bzw. für zu Gehäusen geformte Blechteile (Kühlschrank-Blechteile) beschrieben, bei der die zu beschichtenden Bleche mittels eines Hängeförderers vertikal hängend durch die Anlage befördert werden. Diese Anlage besteht dabei aus einer Aufgabe-, Entfettungs-, Trocknungs-, Beschichtungs- und Abgabestation.
  • Der Nachteil bei dieser prinzipiellen Anlagenstruktur besteht jedoch im wesentlichen darin, daß hier fertig verformte Blechteile - zum Teil komplette Gehäusekörper - beschichtet werden. Dies bedingt, daß die Blechteile per Hand auf ein Hängeförderer-System eingehängt werden müssen und daß diese Blechteile dann hängend durch alle Behandlungsstationen geführt werden müssen. Dies wird aus den in der Vorveröffentlichung gezeigten Bildern anschaulich deutlich. Somit wird bei einer derart aufgebauten Anlage die Automatisierung des Herstellungsprozesses, insbesondere bei der Auf- und Abgabe der zu behandelnden Werkstücke erschwert.
  • Die relativ voluminösen, verformten Blechteile und das hierfür notwendige Hänge-Fördersystem haben ebenfalls zur Folge, daß die einzelnen Stationen der Gesamtanlage einen sehr hohen Platzbedarf sowohl hinsichtlich der Stellfläche als auch in der räumlichen Höhe erfordern. Dadurch ist es meist nicht möglich, die Gesamtanlage mit all ihren Behandlungsstationen in einer einzigen Halle unterzubringen. Weiterhin benötigt man für derartige Anlagen nach dem Stand der Technik mehr oder weniger "isoliert" ausgebildete Behandlungsstufen, die nicht ohne Zwischenräume "nahtlos" hintereinander angeordnet werden können. Dadurch ergibt sich schließlich für diese Anlagen ein ziemlich langer Behandlungsweg. Das in Bild 1 der Vorveröffentlichung gezeigte Schema der Anlage macht dies deutlich. Die dort angedeuteten Behandlungsstationen liegen nicht auf einem geraden Weg direkt hintereinander, sondern sind insgesamt in etwa kreisförmig bzw. versetzt zueinander angeordnet dargestellt.
  • Außerdem mußte wegen der oft relativ sperrigen Formteile bei den vorbekannten Anlagen ein besonders hoher Aufwand in allen Behandlungsstationen betrieben werden, um sowohl im Vorbehandlungs-, Trocknungs- und auch im Beschichtungsprozeß eine entsprechende Qualität der Oberfläche erreichen zu können. Dies liegt zwangsläufig daran, daß fertig abgekantete und gebogene Werkstücke nicht immer von allen Seiten gleichmäßig und in allen Ecken von der jeweiligen Oberflächenbehandlung erreicht werden können.
  • Im allgemeinen Zusammenhang mit der Beschichtung von Werkstücken kann noch auf die EP-A-0 260 539 verwiesen werden. Darin wird ganz allgemein eine Vorrichtung zur Sprühbeschichtung von Werkstücken beschrieben, bei der diese zwar bereits liegend durch die Beschichtungsstation geführt werden, jedoch geht es hier in erster Linie darum, Fotolacke und Lötstofflacke auf kupferkaschierte Leiterplatinen mittels eines Rotationszerstäubers elektrostatisch aufzutragen. Derartige Vorrichtungen sind aus dem Bereich der Elektronik bekannt, um mit elektronischen Bausteinen zu bestückende Kunststoffplatinen mit einem Fotolack bzw. Lötstofflack zu beschichten. Diese Platinen sind dabei in der Regel relativ kleine handliche Werkstücke, die nicht mit einem Blechteil für Gerätegehäuse vergleichbar sind.
  • Außerdem liegt dem Gegenstand nach der EP-A-0 260 539 die eigentliche Aufgabe zugrunde, durch die geschickte Anordnung eines die Platinen transportierenden Förderbandes und einer darunterliegend angeordneten Abdeckbahn die während des Beschichtungsvorgangs nicht auf die Platine treffende Beschichtungssubstanz mittels der aus Papier bestehenden Abdeckbahn aufzufangen. Damit soll verhindert werden, daß das überschüssige am zu beschichtenden Werkstück vorbeigehende Material nicht auf den Boden der Spritzkabine oder auf die im Einflußbereich der Sprühbeschichtung liegenden Anlageteile gelangt. Im wesentlichen geht es bei der Vorrichtung nach der EP-A-0 260 539 also darum, eine Funktionstrennung zwischen dem Förderband und der Abdeckbahn zu erreichen.
  • Insgesamt besteht der Nachteil bei den bislang bekanntgewordenen Anlagen und Verfahren für die Pulverbeschichtung darin, daß Deckschichten teilweise nur mit geringerer Qualität erhältlich sind und daß die Verarbeitung des Pulvers Schwierigkeiten bereiten kann, um kontinuierlich gute und gleichmäßige Beschichtungen zu erreichen. Weiterhin ist meist ein hoher anlagebedingter Aufwand notwendig, der in der Regel immer eine Umrüstung auf ein komplett neues System erfordert. Außerdem müssen zum Teil sperrige Teile nach der Verformung gehandhabt werden, die natürlich auch einen erhöhten Raumbedarf für die Korpuslackierung erfordern. Die bekannten Probleme mit Faradayschen Käfigen und ungleichmäßiger Beschichtung müssen ebenfalls in Kauf genommen werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anlage der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich in ihrer Gesamtheit durch einen kompakten Aufbau sowie eine einfach zu realisierende Automatisierbarkeit auszeichnet und mit der man bei wirtschaftlichem Aufwand ein qualitativ hochwertiges Oberflächenfinish der Pulverbeschichtung erzielen kann. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung von pulverbeschichteten Blechteilen anwendbar sein, welches den anlagemäßigen Aufwand verringert und den Herstellungsprozeß insgesamt rationell und automatisierbar gestalten läßt.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird durch eine Anlage gemäß Anspruch 1 erzielt. Ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Verfahren zur Herstellung von pulverbeschichteten Teilen ergibt sich aus Anspruch 28. Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen.
  • Durch eine erfindungsgemäß aufgebaute Anlage erhält man ein Beschichtungssystem, bei dem die zu behandelnden Teile im liegenden Zustand automatisch die für die Pulverbeschichtung erforderlichen Behandlungsstationen durchlaufen können. Dabei sind die Behandlungsstationen in ihrer Gesamtheit effektiv aufeinander abgestimmt und im einzelnen enthält jede Behandlungsstation wirksame Vorrichtungen, die einen zügigen und schnellen Durchlauf des Teils ermöglichen.
  • Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile liegen weiterhin insbesondere in der wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Anwendung der Pulverbeschichtung, wobei eine Beschichtungsanlage mit einem geringen Aufwand, einer einfachen Vorbehandlung und einem automatisierten Herstellungsablauf auch in bereits bestehenden Fertigungslinien zum Einsatz kommen kann.
  • Durch mehrere verfahrensmäßige und anlagenmäßige Verbesserungen in den einzelnen Behandlungsstationen erhält man ein beschichtetes Blechteil mit einer qualitativ hochwertigen Oberflächengüte, einem wirksamen Kantenschutz und außerdem eine gleichmäßige Schichtdicke.
  • Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Pulverbeschichtungsstation wird zudem der Vorteil erzielt, daß neben der eigentlichen Teilebeschichtung auch die Beschichtung eines als Gleit- und Ziehhilfe dienenden Belages für die späteren Verformungsprozesse durchgeführt werden kann. Durch die Bildung einer Zwischenstation innerhalb der Pulverbeschichtungsstation erhält man eine vorteilhafte Trennung zwischen dem Beschichtungsprozeß in der Beschichtungsstation für den eigentlichen Pulverauftrag und dem der Gleithilfebeschichtung. Außerdem wird über flexible und anschließbare Luftleitungselemente sowie über steckbare Verbindungen der übrigen Versorgungsleitungen die Möglichkeit geschaffen, daß die Pulverbeschichtungsstationen z. B. bei einem Farbwechsel in einfacher Weise aus der Linie herausfahrbar und auswechselbar ausgebildet sind.
  • Durch die besondere Ausbildung des Transportbandes aus elektrisch leitfähigem Material erhält man den Vorteil, das zu behandelnde Blechteil ohne Schleifkontakte und dgl. in das elektrostatische System der Pulverbeschichtung einzubringen. Man kann hier eine sichere und permanente Erdung herstellen, Kondensatorenaufladungen werden in einfacher Weise vermieden.
  • Die besondere Ausbildung der Pistolenanordnung der Pulverpistolen sorgt für einen gleichmäßigen und flexibel einstellbaren Beschichtungsauftrag.
  • Die geschickte Ausbildung der Walzenpaare in der Vorbehandlungsstation und der Düsensätze in den Trocknungs- und Kühlstationen erlauben eine einfache Zugänglichkeit für Reinigungs- und Wartungsarbeiten.
  • Weiterhin ergeben sich noch zahlreiche Vorteile im Detail aus der nachfoldenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind und nachstehend näher erläutert werden.
    Es zeigen:
    • Figur 1
    in vereinfachter, perspektivischer Ansicht eine Pulverbeschichtungsanlage mit allen Behandlungstationen von der Aufgabe- bis zur Abgabestation im grundsätzlichen Aufbau,
    Figur 2
    eine weitere Aufbauform gemäß Figur 1, wobei die einzelnen Behandlungsstationen im Detail weitergebildet sind,
    Figur 3
    den Teil der Pulverbeschichtungsstation von der Seite im Schnitt, in dem der Pulverauftrag für die Gleithilfe erfolgt,
    Figur 4
    den Teil der Pulverbeschichtungsanlage gemäß Figur 3 in der Vorderansicht,
    Figur 5
    die schematische Prinzipskizze der Pistolenanordnung für die Pulverbeschichtungsstation in vereinfachter Form,
    Figur 6
    in einem Auszug die Ausbildung der Transportwelle für die Gleithilfe-Beschichtungsstation.
  • In der Zeichnung gemäß Figur 1 ist eine Pulverbeschichtungsanlage in ihrem gesamten, grundsätzlichen Aufbau dargestellt. Darin ist die Aufgabestation mit (1) bezeichnet. Hier werden die in einer Presse gestanzten und zugeschnittenen Blechteile (2) in Form von Platinen stapelweise zugeführt. In der Aufgabestation (1) ist eine nicht näher gezeigte Entstapelungs- und Aufgabevorrichtung integriert, durch die die zu behandelnden Blechteile (2) entstapelt und auf die Transportvorrichtung (3) der Anlage liegend und mit entsprechendem Abstand aufgelegt werden. Über eine Objekterkennung werden der zentralen Steuereinrichtung der Anlage die notwendigen Daten übermittelt, damit das Blechteil automatisch den vorbestimmten Behandlungen unterworfen wird und fertig beschichtet die Anlage verlassen kann. Weiterhin sorgt eine Folgeabstands-Überwachung für die Einhaltung der notwendigen Abstände zwischen den Teilen. Spezielle Regel- und Steuerungseinrichtungen sorgen für eine genaue Flucht- und Mittenzentrierung.
  • Über die Transportvorrichtung (3) der Anlage gelangt das Blechteil (2) in eine Vorbehandlungsstation (4). Die Vorbehandlungsstation (4) enthält eine Reinigungsstufe (5), die ein oder mehrere mechanische Abtragvorrichtungen (6) für an dem Blech anhaftende Flüssigkeiten, Fett, Öl, Schmutz oder dgl. aufweist. Weiterhin können in der Reinigungsstufe ein oder mehrere chemische Waschstufen vorgesehen werden, in denen die Blechteile (2) mit entsprechenden Flüssigkeiten besprüht werden können.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist am Anfang der Vorbehandlungsstation (4) eine mechanische Abtragvorrichtung (6) angeordnet, die aus mehreren Walzen mit einem Spezialbelag aus Textil und/oder Kunststoff besteht. Die Blechteile werden zwischen zwei sich gegensinnig drehenden Walzen hindurchbefördert, wobei in der gezeigten Version zwei Walzenpaare hintereinander angeordnet sind. Durch diese sogenannten Textilwalzen werden die auf den Blechteilen (2) anhaftenden Rückstände, wie Flüssigkeit, Öl, Fett oder Schmutz, mechanisch entfernt. Dadurch gelangt ein vorgereinigtes Blech (2) in die nächste Reinigungsstufe, in der mittels auf das Blechteil gerichteter Sprühvorrichtungen unter Einsatz entsprechender Flut-, Wasch- oder Reinigungsflüssigkeiten in einer oder mehreren Stufen ein Wasch- und Spülprozeß durchgeführt wird. Die dabei verwendete Wasch- bzw. Spülflüssigkeit wird in einem Kreislauf geführt, wobei entsprechende Filter bzw. Abscheider zwischengeschaltet werden.
  • Zwischen den einzelnen Waschstufen können weitere beschichtete Walzen angeordnet sein, um die am Blech anhaftenden Wasch- bzw. Spülmittelreste abzutragen, wodurch eine Badverschleppung vermieden wird. Dabei können die Walzen einen gummierten Belag bestimmter Härte aufweisen. Denkbar wäre auch ein Belag aus Textil oder die Verwendung von Bürstenrollen.
  • Anschließend wird das gereinigte Blech (2) in einer Vorbeschichtungs- bzw. Vorbehandlungsstufe (7) im Sprühverfahren zwecks Metallvorbehandlung bzw. Haftvermittlung behandelt. Hier kann das Blech chromatiert werden, mit einem organischen Primer beaufschlagt oder mit einer amorphen Hybridschicht versehen werden.
  • Diese letzte Behandlungsstufe könnte jedoch entfallen, wenn als Ausgangsmaterial bereits ein entsprechend vorbehandeltes Blech zum Einsatz kommt.
  • Am Ende und gegebenenfalls zwischen den Vorbehandlungsstufen (7) wird dann wieder über eine Walzenanordnung überschüssige Flüssigkeit wie vorbeschrieben abgetragen.
  • Über die Luftanschlußstutzen (8) erfolgt die Absaugung von eventuell enstehenden Dämpfen und ggfs. die Zuführung von Frischluft.
  • Die aus der Vorbehandlungsstation (4) kommenden Blechteile (2) werden anschließend in die Trocknungsstation (9) transportiert. Hier werden die vorbehandelten Blechteile (2) über eine Kontakt- und Konvektionstrocknungsvorrichtung getrocknet.
  • Am Anfang der Trocknungsstation (9) sind mit einem Spezialbelag versehene Textilwalzen (10) angeordnet. Diese Textilwalzen (10) werden mittels eines Gebläses mit Heißluft angeblasen. Dadurch wird bereits eine intensive Vortrocknung des Blechteiles (2) erreicht. Die Kontakttrocknung der Blechteile kann aber auch über ein oder mehrere am Anfang der Trocknungsstation (9) angeordnete Metallwalzen oder Metallplatten erfolgen, die beheizt oder mit warmer Luft beaufschlagt werden.
  • Die weitere Trocknung des Blechteils (2) geschieht dann durch entsprechende Konvektion der warmen Luft in der Trocknungsstation (9). Für die notwendige Luftzuführung wird über den Anschlußstutzen (12) gesorgt.
  • Nach erfolgter Trocknung gelangen die Blechteile (2) in die Kühlstation (13). Hier wird das Blechteil durch Luft- und/oder Kontaktkühlung auf die notwendige Blechtemperatur für den Beschichtungsvorgang heruntergekühlt.
  • Eine Luftzuführung bzw. Luftabführung erfolgt über den Anschlußstutzen (14).
  • Die so vorbehandelten Blechteile werden danach in die eigentliche Pulverbeschichtungsstation (15) transportiert. Hier wird die Pulverbeschichtung mit entsprechenden Pistolen vorgenommen. In dieser Station befinden sich üblicherweise Einrichtungen für die Pulverversorgung, den Pulverkreislauf, für die Rückgewinnung des an den Teilen vorbeigehenden Pulvers und die Dosiermengensteuerung für die Pistolen. Weiterhin ist die Pulverbeschichtungsstation (15) mit Filtereinrichtungen für den Luftaustausch zur Umgebung versehen.
  • In vorteilhafter Ausführung enthält die in der Gesamtanlage zentral angeordnete Pulverbeschichtungsstation (15) auch die Regel- und Steuereinrichtung für den automatischen Prozeßablauf der gesamten Anlage in Form einer sog. Leitzentrale.
  • Zweckmäßigerweise wird die Pulverbeschichtungsstation (15) mit Wechselkabinen (16) ausgerüstet, um bei einem Farbwechsel die Kabinen (16) austauschen zu können. Dadurch können sich keine Probleme mit eventuellen Farbverschleppungen ergeben. Die Wechselkabinen (16) sind dabei ausfahrbar ausgebildet, so daß ein schneller Kabinenwechsel in einfacher Weise möglich wird.
  • An ihrem Eingang und Ausgang kann die Pulverbeschichtungsstation (15) mit einer Übergabeeinrichtung ausgestattet sein, die die Blechteile (2) auf ein anderes Fördersystem übernimmt oder abgibt. Dabei kann das in der Pulverbeschichtungsanlage (15) zum Einsatz kommende Fördersystem über entsprechende Einrichtungen verfügen, die das Blechteil (2) in die optimale Lage für die Beschichtung bringen können.
  • Von der Pulverbeschichtungsstation (15) gelangt das beschichtete Blechteil (2) in die Schleusenstation (17), die man auch mit Klimastation bezeichnen könnte. Mit dieser Schleusenstation (17) soll eine temperaturmäßige und luftmäßige Trennung zur nachfolgenden Trocknungsstation (18) erreicht werden. Weiterhin kann hier auch eine Übergabevorrichtung auf ein anderes Fördersystem vorgesehen sein, welches der höheren Temperatur in der Trocknungsstation (18) Rechnung trägt.
  • In der Trocknungsstation (18) wird das mit Pulver beschichtete Blechteil in mehreren Zonen durch Wärmezufuhr dem Aushärtungsprozeß unterzogen. Zu Beginn wird das Blechteil (2) über eine Strahlungstrocknungsvorrichtung auf eine hohe Temperatur gebracht. Die Strahlungstrocknungsvorrichtung besteht vorzugsweise aus mittelwelligen IR-Strahlern, die unter Verwendung von Reflektoren die Strahlungswärme auf das Werkstück bringen. Nach dieser intensiven Erwärmung verweilt das Blechteil nachfolgend in der Trocknungsstation unter Einwirkung der in der Trocknungsstation aufrechterhaltenen Konvektionswärme.
  • Nach ausreichender Trocknung und Aushärtung der Pulverschicht wird das Blechteil dann in die Kühlstation (19) befördert. Hier wird das Blechteil in ähnlicher Weise wie in der Kühlstation (13) auf eine niedrigere Temperatur heruntergekühlt.
  • In der Abgabestation (20) werden dann die Blechteile (2) paketweise gestapelt und können von hier aus der weiteren Verformung zugeführt werden.
  • In der Figur 2 ist eine für die Pulverbeschichtung von flachen Blechteilen (2) vorgesehene Anlage in einem Aufbau dargestellt, bei dem einzelne Behandlungsstationen detailliert weitergebildet sind. Es fehlen lediglich die am Anfang der Anlage angeordneten Aufgabestationen sowie die am Ende angeordnete Abgabestation für die Entnahme der fertig beschichteten Teile.
  • Wie in der Figur 2 zu sehen, laufen die Blechteile (2) mittels der Transportvorrichtung (3) liegend in die Vorbehandlungsstation (4) der Anlage ein. In der sogenannten Reinigungsstufe (5) werden die auf den Blechteilen (2) haftenden Rückstände wie Öl, Fett oder dgl. mittels der hintereinander angeordneten, mit einem Textilbelag versehenen Walzenpaare (61, 62) abgetragen. Die Rückstände können in einem Auffangbehälter (27) unterhalb der Walzen (61, 62) aufgefangen, gesammelt und anschließend entsorgt werden.
  • Die so mechanisch vorgereinigten Blechteile (2) gelangen dann in die Vorbehandlungsstufen ( 28, 29, 30) der Vorbehandlungsstation (4), in denen die Blechteile (2) mittels der Sprühvorrichtungen (31) einem Wasch-, Spül- bzw. einem der Haftverbesserung dienenden Vorbehandlungsprozeß ausgesetzt werden
  • Die Vorbehandlungsstufen können dabei aus einer Entfettungsstufe (28), einer ein- oder mehrteiligen Spülstufe (29) und einer ein- oder mehrteiligen Nachspülstufe (30) bestehen.
  • In dem gezeigten Beispiel werden die Blechteile (2) in der Entfettungsstufe (28) mit einem alkalischen Reiniger besprüht. In der zweistufigen Spülstufe (29) werden die Teile mit Wasser, vorzugsweise mit entsalztem Wasser gespült und in der Nachspülstufe (30) mit einer besonderen Nachspüllösung behandelt, durch die eine Haftverbesserung und eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit erzielt wird.
  • Am Anfang, am Ende und zwischen den vorbeschriebenen Vorbehandlungsstufen (28, 29, 30) sind weitere Walzenpaare (63) angeordnet, die vorzugsweise einen Kunststoff- bzw. Gummibelag aufweisen und durch die eine Trennung bzw. ein Abschließen der Behandlungsstufen erreicht wird, so daß z. B. Badverschleppungen unterbleiben.
  • Alle in der Anlage dargestellten Walzenpaare sind als teilweise von einem Gehäuse umschlossene, einzelne Baueinheiten ausgebildet, die nach oben mittels einer hier nicht gezeigten Hubvorrichtung herausnehmbar in der Anlage angeordnet sind. Dadurch wird die eventuelle Wartung bzw. Reparatur erleichtert.
  • Die Sprühvorrichtungen (31) der Vorbehandlungsstation (4) sind nach Art eines auf einer Platte angeordneten Düsensatzes ausgebildet, wobei die einzelnen Düsen schwenkbeweglich in der Platte gelagert sein können.
  • Die Sprühvorrichtungen (31) sind über flexible Zuleitungen an die Flüssigkeitsversorgung angeschlossen und schwenkbeweglich in der Anlage gelagert, so daß sie nach oben oder nach unten weggeklappt werden können. Zwischen den einzelnen Behandlungsstufen in der Vorbehandlungsstation (4) auch in anderen Teilen der Anlage können die eventuell notwendigen Trennwände derart ausgebildet sein, daß sie vorzugsweise nach oben schiebbeweglich in ihrer Lage veränderbar sind, so daß damit die Zugänglichkeit der einzelnen Teile weiterhin verbessert wird. Für Wartungs- und Reparaturarbeiten wird somit eine schnelle Austauschbarkeit der einzelnen Teile und eine bessere Zugänglichkeit für Reparatur und Reinigung gewährleistet.
  • Am Ende der Vorbehandlungsstation (4), nach Verlassen der Nachspülzone (30), wird das vorbehandelte Blechteil mit einem Textilwalzenpaar (64) mechanisch vorgetrocknet, bevor es dann in die eigentliche Trocknungsstation (9) einläuft, an deren Anfang ebenfalls ein weiteres Textilwalzenpaar (65) nochmals für eine mechanische Vortrocknung sorgt. Die Textilwalzen (65) können dabei vorzugsweise beheizt werden.
  • In der Trocknungsstation (9) sind Luftdüsenvorrichtungen (32) angeordnet, so daß die Blechteile (2) einer Konvektionstrocknung mit warmer Luft unterzogen werden. Auch hier sind die auf einer Tragplatte angeordneten Luftdüsen schwenkbeweglich angeordnet und einstellbar.
  • Anschließend gelangen die Blechteile (2) in die Kühlstation (13), wo ebenfalls Luftdüsenvorrichtungen (33) mit zugeführter kalter Luft für eine Abkühlung der Blechteile sorgen. Die Luftdüsenvorrichtungen (32, 33) sind ähnlich wie die Sprühvorrichtungen (31) zwecks Wartungserleichterung schwenkbeweglich in der Anlage angeordnet.
  • In der Kühlstation (13) ist eine nicht näher gezeigte Zentrier- und Richteinrichtung vorgesehen, durch die eine genaue Lagefixierung der Blechteile erfolgt, bevor sie in die Pulverbeschichtungsstation (15) befördert werden.
  • Die Pulverbeschichtungsstation (15) weist drei hintereinandergeschaltete Stufen auf, die Beschichtungsstation (25) für die eigentliche Oberflächenbeschichtung der Teile, die Zwischenstation (26) und eine Beschichtungsstation (21), in der ein als Gleithilfe dienender Pulverauftrag vorgenommen wird. Die nur für den Auftrag der Gleithilfe vorgesehene Beschichtungsstation kann einen einfachen Aufbau haben.
  • In der in Figur 3 und 4 gezeigten Ausführung sind vier Spritzpistolen (22) unter der Transportvorrichtung (3) vorgesehen, die derart angeordnet sind, daß die beschichteten Blechteile (2) auf ihrer Rückseite mit einem Pulverauftrag versehen werden können. Hierbei ist die Transportvorrichtung möglichst so zu gestalten, daß die Rückseiten der Blechteile (2) für den Sprühstrahl der Spritzpistolen (22) frei zugänglich sind.
  • Da dieser Pulverauftrag nur als Gleithilfe für den nachfolgenden Verformungsprozeß dient, genügt schon eine Pulverschicht mit geringer Schichtdicke, eine nicht vollflächig deckende Pulverschicht oder sogar nur ein punktuell oder streifenförmig angelegter Pulverauftrag. Selbst ein Hauch von Pulver kann schon ausreichen, um den gewünschten Gleiteffekt im Werkzeug zu erhalten. Dies kann schon durch eine oder auch, wie gezeigt, mehrere Spritzpistolen erfolgen, die eventuell nur kurzzeitig eingeschaltet werden.
  • Da an die Qualität des Pulverauftrags keine hohen Ansprüche gestellt werden, dürfte es auch vollkommen ausreichen, wenn das aus der vorhergehenden Beschichtungsstation abziehbare Feinstpulver verwendet wird.
  • Die Beschichtungsstationen (21, 25) sind mit ausfahrbaren Wechselkabinen ausgestattet, so daß ein schneller und automatischer Wechsel vorgenommen werden kann. Über die feststehende Zwischenstation (26) wird die Beschichtungsstation (25) an den Luftkreislauf des Pulverbeschichtungssystems angeschlossen. Gleichzeitig wird durch die Zwischenstation (26) eine Trennung zur Gleithilfe-Beschichtungsstation (21) hergestellt. Die Zwischenstation (26) besitzt flexibel ausgebildete Luftleitungsanschlüsse (34), so daß an die Beschichtungsstation (25) eine trennbare und anschließbare Verbindung geschaffen werden kann.
  • Weiterhin sind auch sämtliche pulverführende und elektrische Leitungen der Beschichtungskabinen mit steckbaren Trennstellen ausgebildet, so daß die Kabinen schnell und problemlos gewechselt werden können.
  • Die Transportvorrichtung (35) innerhalb der Beschichtungsstation (25) ist nach Art eines Bandförderers ausgebildet. Das Transportband, auf dem die Blechteile transportiert werden, ist vollflächig aus elektrisch leitfähigem Material ausgebildet und stellt im Beschichtungsbetrieb die elektrische Verbindung zum Blechteil und zur Erde her. Durch diese besondere Ausgestaltung erhält man eine sichere und permanente Erdung während der Pulverbeschichtung. Störanfällige Schleifkontakte zum Blechteil werden vermieden, und es kann sich auch keine unerwünschte Kondensatoraufladung bilden.
  • Am Ende der Transportvorrichtung (35) ist in der Beschichtungsstation (25) eine Reinigungsvorrichtung (36) für das Transportband vorgesehen, durch die die sich während des Auftrags bildenden Pulverrückstände vom Transportband abgetragen werden können.
  • Die Beschichtung der Blechteile wird durch einen in der Beschichtungsstation (25) angeordneten Pistolensatz (38) vorgenommen, der aus mehreren Pulverpistolen besteht.
  • Um eine gleichmäßige Beschichtung des Blechteils zu erreichen, ist eine besondere Anordnung der einzelnen Pulverpistolen vorgesehen. Aus der vereinfachten Darstellung der Figur 5 ist das Prinzip der Pistolenanordnung erkennbar. Die einzelnen Pulverpistolen sind mit (39) angedeutet.
  • Der gesamt Pistolensatz (38) besteht im wesentlichen aus zwei Pistolentragvorrichtungen (40, 41). Die am Anfang der Beschichtungszone liegende Pistolentragvorrichtung (40) ist feststehend und besitzt im äußeren seitlichen Bereich jeweils eine Pulverpistole (39). Durch die gestrichelte Darstellung weiterer Positionen der Pulverpistolen ist die Verstellbarkeit dieser beiden Pistolen angedeutet. Dadurch kann man den Abstand dieser Pistolen zueinander zur Anpassung an die Breite des zu beschichtenden Bleches verändern. Die Pistolen (39) der Tragvorrichtung (40) sind während des Beschichtungsprozesses auf den Randbereich des Blechteils (2) gerichtet.
  • Die Pistolentragvorrichtung (41) besitzt sechs Pulverpistolen (39), wobei jeweils drei Pulverpistolen auf jeweils einem Schlitten (42, 43) gelagert sind. Diese Schlitten (42, 43) sind wiederum gemeinsam mit einer um eine Achse schwenkbeweglich angeordneten Tragvorrichtung (41) verbunden. Die Schlitten (42, 43) können in ihrem Abstand zueinander verstellbar angeordnet sein.
  • Ebenso können die Schlitten (42, 43) in seitlicher Richtung quer zur Transportrichtung verstellt werden. Vorzugsweise wird die Anordnung so gewählt, daß, wie in der Figur 5 gezeigt, die beiden Pistolengruppen zueinander versetzt sind, wodurch ein gut deckendes Spritzbild auf dem Blech erzielt wird. Während des Beschichtungsprozesses sind die Schlitten (42, 43) über einen Antrieb in eine seitlich hin- und hergehende Bewegung, vorzugsweise in eine wie der Pfeil (45) andeutet, in eine oszillirende Bewegung bringbar.
  • Durch diese Ausbildung des Pistolensatzes (38) in der Beschichtungsstation (25) wird eine gleichmäßige Beschichtung der zu behandelnden Blechteile gewährleistet. Weiterhin wird eine einfache Möglichkeit erhalten, die Pistolenanordnung auf unterschiedliche Formen und Dimensionen der Blechteile einzustellen.
  • Nach der Beschichtung gelangen die Blechteile über die Zwischenstation (26) in die Beschichtungsstation (21) für den Gleithilfe-Auftrag. Die Transportvorrichtung (3) in der Beschichtungsstation (21) für die Gleithilfe-Beschichtung enthält besondere, gemäß Figur 6 ausgebildete Transport- und Auflagewellen (48). In besonderer Weise angeformte Messerkanten (49) sorgen für eine geringflächige Auflage der zu transportierenden Blechteile, damit die Blechteile möglichst großflächig von den darunter angeordneten Pulverpistolen für die Gleithilfe-Beschichtung beaufschlagt werden können.
  • Nach Verlassen der Pulverbeschichtungsstation (15) gelangen die beschichteten Blechteile über die Schleusenstation (17) in die Trocknungsstation (18) und anschließend in die Kühlstation (19). An die Kühlstation (19) schließt sich dann vor der Abgabestation eine Kontrollstation (46) an, in der durch eine geeignete sensorische Abtastung eine Überprüfung der Beschichtungsqualität der Blechteile vorgenommen wird. Entsprechende Rückmeldungen gehen an die zentrale Steuerstation (47), von der aus dann auf den Beschichtungsprozeß korrigierend bzw. regulierend Einfluß genommen werden kann.
  • Um Wartungs- bzw. Reinigungsarbeiten an der Anlage noch weiter zu vereinfachen, können z. B. die Trocknungs-oder die Kühlstationen, ähnlich wie die Wechselkabinen in den Pulverbeschichtungsstationen, aus der Anlage herausfahrbar ausgebildet sein. Dadurch entsteht in der Linie der Anlage ein Freiraum, von dem aus man auf die benachbarten Stationen zugreifen kann. Oder man kann Vorrichtungen aus den benachbarten Stationen in Durchlaufrichtung aus der Anlage herausbewegen.
  • In einer bevorzugten Ausführung kann die am Anfang der Anlage vorgesehene Aufgabestation für die Blechteile als Puffer mit mehreren Speicherplätzen ausgebildet sein, wobei in dem Puffer die auf den Paletten befindlichen Teile bis zur vereinzelten Blechaufgabe taktweise und automatisch weiterbefördert werden.
  • Am Ende der Anlage kann die Abgabestation vorzugsweise derart ausgebildet sein, daß sie auf beiden Seiten der Transportvorrichtung Stapelentnahmeplätze für die brauchbaren Blechteile aufweist, die wechselweise beschickt werden können. Am Ende der Abgabestation kann ein zusätzlicher Stapelentnahmeplatz in Transportrichtung vorgesehen werden, dem Ausschußteile zuführbar sind.
  • In der Hausgeräte-Industrie kann ein Herstellungsverfahren unter Verwendung der vorgeschilderten Pulverbeschichtungsanlage wie folgt ablaufen:
    Vom Stahlwerk wird als Ausgangsmaterial ein Blechcoil mit leicht geöltem und/oder im sinne des Korrosionsschutzes bzw. Haftvermittlung vorbehandeltem Blech geliefert. In der Gerätefabrik kann das Blech eventuell noch nachgeölt werden. In einer Pressenvorrichtung wird das vom Blechcoil abgewickelte Blechband in entsprechende Blechteile zugeschnitten. Diese flachen Blechzuschnitte werden stapelweise der vorbeschriebenen Pulverbeschichtungsanlage zugeführt, in dieser wie vorbeschrieben behandelt und dann der Abgabestation stapelweise entnommen. Dann erst werden die fertig beschichteten Blechzuschnitte in entsprechend ausgebildeten Formwerkzeugen zu Fertigteilen verformt.

Claims (29)

  1. Anlage zur Herstellung von pulverbeschichteten, flachen Blechteilen mit einer Aufgabe- und einer Abgabestation (1; 20) für die Blechteile mit mindestens einer Vorbehandlungsstation (4), einer Trocknungsstation (9), einer Pulverbeschichtungsstation (15) und einer Aushärtungsstation (18) mit einer Transportvorrichtung (3), durch die die Blechteile durch die Behandlungsstationen transportiert werden und wobei die Blechteile nacheinander in diesen Behandlungsstationen den notwendigen Behandlungsprozessen ausgesetzt werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß
    a) die Aufgabestation (1) mit einer Entstapelungs- und Aufgabevorrichtung ausgerüstet ist, durch die die zu behandelnden Blechteile (2) entstapelt und auf die Transportvorrichtung (3) der Anlage liegend aufgelegt und mittels der Transportvorrichtung (3) in horizontaler Lage durch die Behandlungsstationen transportiert werden,
    b) die Vorbehandlungsstation (4) eine Reinigungsstufe (5) enthält, die ein oder mehrere mechanische Abtragvorrichtungen (6) für Flüssigkeiten, Fett, Öl, Schmutz oder dgl. und ein oder mehrere Wasch- bzw. Spülstufen aufweist, in der die Blechteile über Sprühvorrichtungen gewaschen bzw. gespült werden,
    c) die Trocknungsstation (9) mit einer Kontakt- und/oder einer Konvektionstrocknungsvorrichtung versehen ist, durch die die auf dem Blechteil anhaftende Flüssigkeit abgetragen und das Blechteil getrocknet wird,
    d) eine der Trocknungsstation (9) nachfolgende Kühlstation (13) eine Kontakt- und/oder Konvektionskühlvorrichtung besitzt, um die Teile vor dem Eintritt in die Beschichtungsstation (15) auf die Beschichtungstemperatur abzukühlen,
    e) die Pulverbeschichtungsstation (15) ein oder mehrere Wechselkabinen (16) aufweist und mit einer steuerbaren Spritzpistolenvorrichtung für den Pulverauftrag ausgerüstet ist,
    f) der Pulverbeschichtungsstation (15) eine Schleusenstation (17) zur Temperatur- und Lufttrennung nachgeschaltet ist,
    g) die folgende Trockenstation (18) für das Aushärten der Pulverbeschichtung mit einer Strahlungs- und einer Konvektionstrocknungsvorrichtung ausgestattet ist,
    h) eine weitere Kühlstation (19) eine Kontakt- und/oder Konvektionskühlvorrichtung besitzt, um die Blechteile nach dem Aushärten abzukühlen,
    i) am Ende der Anlage eine Abgabestation (20) mit einer Abnahme- und Stapelvorrichtung angeordnet ist.
  2. Anlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Pulverbeschichtungsstation (15) eine Beschichtungsstation (25) für die Pulverbeschichtung der Blechteile, eine Zwischenstation (26) und eine Beschichtungsstation (21) zur Beschichtung der Blechteile mit einer Gleithilfe für den späteren Verformungsprozeß aufweist.
  3. Anlage nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zwischenstation (26) mittels flexibler Luftleitungselemente (34) an die Beschichtungsstation (25) anschließbar ist.
  4. Anlage nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Beschichtungsstationen (25, 21) mit aus der Anlage herausfahrbar angeordneten Wechselkabinen ausgebildet sind, wobei die Wechselkabinen über steckbare Versorgungsleitungen an das Pulverbeschichtungssystem anschließbar sind.
  5. Anlage nach einem der Ansprüche 2, 3 und 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Transportvorrichtung (35) innerhalb der Beschichtungsstation (25) nach Art eines Bandförderers ausgebildet ist, wobei das Tranportband für die Aufnahme der Blechteile aus elektrisch leitfähigem Material besteht.
  6. Anlage nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Ende der Transportvorrichtung (35) der Beschichtungsstation (25) eine Reinigungsvorrichtung (36) für das Transportband angeordnet ist, durch die Pulverrückstände vom Transportband abgetragen werden.
  7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Pulverbeschichtungsstation (25) ein Pistolensatz (38) für die Pulverbeschichtung angeordnet ist, der zum Teil aus feststehenden und zum Teil aus während des Beschichtungsprozesses eine seitliche oder oszillierende Bewegung ausführenden Pistolen besteht.
  8. Anlage nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die wahrend der Pulverbeschichtung feststehenden Pulverpistolen derart in einer Pistolentragvorrichtung (40) angeordnet sind, daß sie auf den äußeren Bereich der Blechteile gerichtet sind.
  9. Anlage nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der während der Pulverbeschichtung seitlich oder oszillierend bewegbare Pistolensatz auf einer Pistolentragvorrichtung (41) angeordnet ist, wobei diese Tragvorrichtung (41) schwenkbeweglich gelagert ist.
  10. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Pistolen des Pistolensatzes (38) auf den Tragvorrichtungen (40, 41) verstellbar angeordnet sind, damit die Abstände der Pistolen untereinander variierbar sind.
  11. Anlage nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Transportvorrichtung in der Beschichtungsstation (21) drehbeweglich gelagerte Transport- und Auflagewellen (48) für die Blechteile aufweist, wobei die Transport- und Auflagewellen (48) mit angeformten oder aufsteckbaren ringförmigen Messerkanten (49) ausgebildet sind.
  12. Anlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorbehandlungsstation (4) ein oder mehrere Vorbehandlungs- bzw. Vorbeschichtungsstufen für die Metallvorbehandlung zum Zwecke des Korrosionsschutzes und der Haftvermittlung aufweist und daß ein oder mehrere mechanische Abtragvorrichtungen (6) in Form von mit einem Kunststoff- und/oder Textilbelag beschichteter Walzen zur Entfernung der am Blechteil anhaftenden Vorbehandlungsmittelreste vorgesehen sind.
  13. Anlage nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Vorbehandlungsstationen (4) eine mechanische Reinigungsstufe (5), eine Entfettungsstufe (28), eine Spülstufe (29) und eine Nachspülstufe (30) aufweist.
  14. Anlage nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die mechanische Reinigungsstufe (5) aus zwei hintereinander angeordneten Walzenpaaren (61, 62) besteht, die mit einem Textilbelag versehen sind, daß vor, zwischen und hinter den Behandlungsstufen (28, 29, 30) jeweils ein Walzenpaar (63) angeordnet ist, durch die die jeweilige Behandlungsstufe abgeschottet wird, wobei das zu behandelnde Blechteil durch die sich gegensinnig drehenden Walzen der Walzenpaare hindurchbewegt wird.
  15. Anlage nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Walzenpaare (63) einen Kunststoff- oder Gummibelag aufweisen.
  16. Anlage nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Ende er Vorbehandlungsstation (4) und am Anfang der Trocknungsstation (9) jeweils ein weiteres Textilwalzenpaar (64, 65) zur mechanischen Vortrocknung der Blechteile angeordnet ist, wobei die Walzen wahlweise beheizbar ausgebildet sind.
  17. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Walzenpaare (61, 62, 63, 64, 65) als teilweise von einem Gehäuse umschlossene Baueinheiten ausgebildet sind, die nach oben mittels einer Hubvorrichtung herausnehmbar in der Anlage angeordnet sind.
  18. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zwischen den Behandlungsstufen (5, 28, 29, 30) in der Vorbehandlungsstation (4) zwischen den Baueinheiten der Walzenpaare nach oben schiebbeweglich angeordnete Trennbleche vorgesehen sind.
  19. Anlage nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die in der Entfettungs-, Spül- und Nachspülstufe (28, 29, 30) angeordneten Sprühvorrichtungen (31) mit flexiblen Zuleitungen versehen sind und nach oben oder nach unten schwenkbeweglich wegklappbar sind und daß die einzelnen Spritzdüsen der Sprühvorrichtungen verstellbar in der Düsenplatte angeordnet sind.
  20. Anlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Trocknungsstation (9) eine Kontakttrocknungsvorrichtung angeordnet ist, die aus mit einem Textil- oder Kunststoffbelag beschichteten Walzen besteht, wobei die Walzen mit warmer Luft beaufschlagbar sind.
  21. Anlage nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Trocknungsstation (9) ein oder mehrere beheizte oder mit warmer Luft beaufschlagbare Metallwalzen oder Metallplatten zur Kontakttrocknung angeordnet sind.
  22. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Kühlstation (13) eine Zentriereinrichtung angeordnet ist, die vor dem Einlauf der Blechteile in die Beschichtungsstation (15) eine eventuelle Lagerkorrektur bzw. Lagefixierung der Blechteile vornimmt.
  23. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Trocknungstationen (9, 18) und/oder Kühlstationen (13, 19) herausfahrbar angeordnet sind, und daß die benachbarten Behandlungsstationen oder deren darin angeordnete Vorrichtungen in Transportrichtung in den dadurch gebildeten Freiraum bewegbar sind.
  24. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Ende der Beschichtungsanlage eine Kontrollstation (46) zur Messung der Beschichtungseigenschaften der Blechteile vorgesehen ist, und daß die über geeignete Sensoren ermittelten Daten an die Steuerstation (47) geleitet werden, wodurch eine korrigierende oder regulierende Einflußnahme auf den Beschichtungsprozeß in den Beschichtungsstationen (21 oder 25) ausgeübt wird.
  25. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Aufgabestation für die Blechteile als Puffer mit mehreren Speicherplätzen ausgebildet ist, wobei in dem Puffer die auf den Paletten befindlichen Blechteile bis zur vereinzelten Blechaufgabe taktweise und automatisch weiterbefördert werden.
  26. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Abgabestation auf beiden Seiten der Transportvorrichtung Stapelentnahmeplätze für die brauchbaren Blechteile aufweist, die wechselweise beschickt werden können, und daß in Transportrichtung am Ende der Abgabestation ein zusätzlicher Stapelentnahmeplatz vorgesehen ist, dem Ausschußteile zuführbar sind.
  27. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in der Pulverbeschichtungsstation (15) die den gesamten Prozeßablauf steuernden Regel- und Steuereinrichtungen in Form einer Leitzentrale untergebracht sind.
  28. Verfahren zur Herstellung von pulverbeschichteten Blechteilen für Geräte, Karosserien oder dgl. unter Verwendung einer Anlage gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 27,
    dadurch gekennzeichnet,
    - daß als Ausgangsmaterial ein mehr oder weniger vorbehandeltes Blechcoil verwendet wird,
    - daß das vom Blechcoil abgewickelte Blechband in einer Pressenvorrichtung zugeschnitten wird,
    - daß die flachen Blechzuschnitte stapelweise einer Pulverbeschichtungsanlage zugeführt, in der Pulverbeschichtungsanlage liegend transportiert, vorbehandelt und beschichtet werden und der Pulverbeschichtungsanlage stapelweise entnommen werden,
    - und daß die pulverbeschichteten Blechteile nachfolgend in entsprechend ausgebildeten Formwerkzeugen zu Fertigteilen verformt werden.
  29. Verfahren nach Anspruch 28,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Blechteile in der Pulverbeschichtungsstation auf der nach oben gerichteten Seite mit der Endbeschichtung und auf der nach unten gerichteten Seite mit einem in dem nachfolgenden Verformungsprozeß als Gleithilfe dienenden Pulverauftrag versehen werden.
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