EP1839759A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Pulverbeschichten eines Metallbandes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Pulverbeschichten eines Metallbandes Download PDF

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EP1839759A2
EP1839759A2 EP07003461A EP07003461A EP1839759A2 EP 1839759 A2 EP1839759 A2 EP 1839759A2 EP 07003461 A EP07003461 A EP 07003461A EP 07003461 A EP07003461 A EP 07003461A EP 1839759 A2 EP1839759 A2 EP 1839759A2
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EP
European Patent Office
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powder
metal strip
coating
air
dosing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07003461A
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Matthias Dr. Kretschmer
Rüdiger ZERBE
Martin Sjoström
Dominique Fontaine
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Original Assignee
SMS Siemag AG
SMS Demag AG
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Publication date
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Publication of EP1839759A3 publication Critical patent/EP1839759A3/de
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    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/08—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects
    • B05B5/14—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects specially adapted for coating continuously moving elongated bodies, e.g. wires, strips, pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
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    • B05B5/032—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by the use of gas, e.g. electrostatically assisted pneumatic spraying for spraying particulate materials
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    • B05D2252/00—Sheets
    • B05D2252/10—Applying the material on both sides

Definitions

  • the invention relates to a method for powder coating a metal strip. Furthermore, the invention relates to a device for powder coating a metal strip.
  • Such methods and devices, in particular for powder coating of metal strips, are known in the art. Similar to the general cargo coating, the coating of continuous metal belts with powder coating layers usually takes place via groups of spray guns which are arranged above the belt surface.
  • the previously known systems are limited in their performance due to their design and the physical boundary conditions. With the previously known systems, belt speeds of up to 25 m / min can be achieved.
  • the quality of the applied layers is limited in terms of the layer thickness distribution and the initial application rate.
  • the coating of a metal strip with powder for example, in the DE 198 01 620 C1 described.
  • a device for electrostatic two-sided coating of running as a band sheet workpieces with powder coating is described, wherein nozzle-shaped powder coating agents are used.
  • WO 02/078854 A1 From the WO 02/078854 A1 is a system for continuous coating of metal strip via a flat jet nozzle known.
  • the opening of the slot nozzle used there corresponds to the width of the metal strip to be coated.
  • the powder coating is fluidized in a separate chamber before entering the flat jet nozzle in order to achieve a homogeneous distribution of the exiting powder coating jet.
  • Typical of the previously known methods is that the application of the powder coating uses the Venturi principle.
  • This principle requires a special geometry of the dispensing nozzle for the powder.
  • the geometric design of the nozzle allows using the transport air flow powder particles from a reservoir - in the WO 02/078854 A1
  • a chamber in fluid communication with the nozzle is provided - sucked and transported through the nozzle onto the metal strip.
  • the powder particles are electrostatically charged in an electric field to ensure sufficient adhesion to the metal surface.
  • the invention is therefore an object of the invention to remedy this situation and to provide a method and apparatus for applying powder to a metal strip, with or with which it is possible, the applied layer thickness of the powder independently of the air flow through the application nozzle adjustable and to make it variable. This is to ensure that independent from the limitations of the Venturi principle, any combinations between a transport air flow for powder feed and the application air flow of the nozzle for powder application are possible. The production spectrum of the method and the device are thus to be increased.
  • the solution of this problem by the invention is characterized in that the powder to be applied to the metal strip is metered in a Pulverdosiersystem according to a desired application amount of powder per time and that the metered by the Pulverdosiersystem powder is conveyed to an air nozzle system and applied by this on the metal strip in which the air flow passed through the air nozzle system for application of the powder is selected or adjusted independently of the application quantity of the powder per time.
  • the dosage of the amount of powder to be applied per time and the application of the powder as such thus takes place in separate process steps or in different device units.
  • the metering of the powder in the powder metering system and the application of the powder to the metal strip by the air nozzle system takes place at two spaced-apart locations.
  • the powder is preferably paint.
  • the coating of the metal strip is possible both on one side of the band and on both sides. Furthermore, the metal strip can be guided horizontally or vertically during the coating.
  • the metal strip and / or the powder is electrostatically charged before the application of the powder to the metal strip.
  • the apparatus for powder coating the metal strip is according to the invention characterized in that it comprises a powder metering system which is suitable for metering the powder to be applied to the metal strip according to a desired application amount of powder per time, and that it comprises an air nozzle system for applying the powder from the metering metered powder is suitable, wherein the air nozzle system comprises means for adjusting or selecting the air flow through the air nozzle system for application of the powder passed air flow independent of the fed from the powder metering order amount of powder per time.
  • the powder metering system and the air nozzle system are preferably arranged at a distance from each other.
  • the powder dosing system works preferably with no or only a small conveying air flow.
  • the powder metering system is designed as a screw conveyor system or as a piston conveyor system. Both variants are known in the art as such.
  • the air nozzle system may include a nozzle bar extending over at least a portion of the width of the metal strip, preferably across the entire width of the metal strip.
  • the effective width of the nozzle beam can be adjustable, so that always the powder is applied only over a desired width on the metal strip.
  • a variation of the invention provides that more than one powder metering system is feeding an air jet system with powder.
  • the device may also be designed so that it is formed for the application of powder only to a part of the width of the metal strip. In this case, several devices according to the invention then act together to cover the entire bandwidth. With this solution, however, it is advantageously possible to realize a very high application rate of powder on the belt.
  • the invention is based on a combination of a nozzle system as a powder coating application system with a powder coating delivery system independently adjustable from the air flow through the nozzle.
  • the powder coating system provides the powder coating applied by the powder coating delivery system in a manner that it can be applied to the continuous metal belt and remain there on the belt surface until entry into the subsequent curing process.
  • the powder coating system is characterized by the exact dosage of the powder coating volume flow and a small additional transport air required to convey the powder coating. The metered powder coating quantity can thus be adjusted independently of the air flow through the application nozzle.
  • the proposed system allows the spatial separation of the powder coating application system, ie the air nozzle system, and the powder coating or powder coating delivery system, wherein a distance of both components can be realized over several meters.
  • the air nozzle system is very compact and requires only a small space requirement. This makes it possible to customize the proposed system according to the installation conditions and fit.
  • Fig. 1 an apparatus for applying powder P is sketched on a metal strip 1.
  • the powder P comes from a reservoir not shown and enters a Pulverdosiersystem 2.
  • this powder according to dosed at a predetermined rate, ie from the dosing exudes powder with a defined volume flow (mass per unit time).
  • the powder P leaves the powder metering system 2 via a powder line 6, which may have a certain extension, for example between 0.25 m to 30 m, in particular between 0.5 m and 5 m.
  • the Pulverdosiersystem 2 works with only a small or even no conveying air flow. For example, by means of a screw conveyor known per se, the powder can be transported entirely without conveying air flow through the powder line 6.
  • Piston conveyor systems are preferably used in Pulverdosiersystem 2, as for example from the EP 1 427 536 B1 are known, to which reference is made here by reference.
  • the air nozzle system in the present case has a nozzle bar 4, via which the powder is applied to the surface of the metal strip 1.
  • a preferred embodiment of the air jet system 3 operates in the manner of the Zinkabblassysteme, which are used above the coating vessel during hot dip galvanizing and with which liquid zinc is blown off the coated metal strip to produce a desired layer thickness.
  • the types of blow-off nozzles as used in the DE 23 32 532 A1 and in the DE 24 30 032 A1 are described.
  • Characteristic of such an air nozzle system is the exact concentration of the air and the homogeneous velocity distribution of the air flow over the nozzle cross-section.
  • the variable adjustment of the nozzle width allows the adaptation of the air flow to the bandwidth.
  • the powder introduced into the air nozzle system 3 via the powder metering system 2 is therefore homogeneously mixed in the air nozzle system 3 with the transport air introduced into the air nozzle system 3 via the air feed L.
  • the particle density in the air flow over the opening width of the nozzle constant.
  • the powder coating particles are electrostatically charged by the means 5 and applied to the metal strip surface.
  • the powder feed P takes place in a continuous manner to the powder metering system 2.
  • means 5 are provided, with which an electrostatic charging of the powder or of the strip 1 is possible. This procedure is known as such in the prior art, see for example the DE 198 01 620 C1 ,
  • variable adjustment of the nozzle width on the air nozzle system 3 allows the exact adaptation of the powder coating application to the width of the metal strip to be coated 1. With increasing belt speed, bandwidth and coating thickness increases the required amount of powder proportional.
  • the dosing can be distributed to two or more powder dosing systems 2.
  • a single powder metering system 2 is provided, which charges a single air nozzle system 3.
  • Fig. 2 is shown as an alternative to this, as an air nozzle system 3 can be supplied by two Pulverdosiersystemen 2 with powder. Otherwise, the structure of the device shown there is the same as in the solution according to FIG. 1.
  • each device has a powder metering system 2 and an air nozzle system 3. It is provided that each device covers only a portion of the metal strip 1, while the air jet system according to the solutions of Fig. 1 and 2 still extended over the entire bandwidth. Depending on the process conditions, the effective ranges of the air nozzle systems may overlap.
  • the metal strip 1 can also be passed through a roller coating unit during coating, as is customary for coating with liquid paints. Such a solution is shown in FIG.
  • the metal strip 1 is guided in an S shape over two rollers 7 and 8 and coated at the points shown by two air nozzle systems 3. At the outlet of the roller coating unit, the metal strip 1 is coated on both sides with powder.
  • the invention thus provides for the combination of an air nozzle system 3 with a powder metering system 2.
  • the combination of these elements has the advantage that any controllable or controllable powder volume flows can be applied to the metal strip, regardless of the conveying air flow flowing through the air nozzle system.
  • the compact design the precise dosage of the powder volume flow and a small amount of transport air is possible.
  • the proposed system provides the discontinued powder coating in a manner that it can be applied to the continuously passing metal strip and remains there on the strip surface until entry into the subsequent curing process.
  • the supply of the powder from the powder metering systems 2 with a defined and required flow rate can be ensured with a corresponding number of coating devices.
  • the homogeneous, geometrically limited and controlled layer structure can be ensured by connecting and disconnecting parallel connected powder metering systems 2 or the controlled variation of the delivery rate of individual powder metering systems 2.

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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pulverbeschichten eines Metallbandes (1). Um eine verbesserte Pulverbeschichtung, insbesondere im Falle der Aufbringung von Pulverlack, zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das auf das Metallband (1) aufzubringende Pulver in einem Pulverdosiersystem (2) gemäß einer gewünschten Auftragsmenge Pulver pro Zeit dosiert wird und dass das von dem Pulverdosiersystem (2) dosierte Pulver zu einem Luftdüsensystem (3) gefördert und von diesem auf das Metallband (1) aufgebracht wird, wobei der zur Auftragung des Pulvers durch das Luftdüsensystem durchgeleitete Luftstrom unabhängig von der Auftragsmenge des Pulvers pro Zeit gewählt bzw. eingestellt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Pulverbeschichten eines Metallbandes.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pulverbeschichten eines Metallbandes. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Pulverbeschichten eines Metallbandes.
  • Derartige Verfahren und Vorrichtungen, insbesondere zur Pulverlackbeschichtung von Metallbändern, sind im Stand der Technik bekannt. In Anlehnung an die Stückgutbeschichtung erfolgt die Beschichtung von kontinuierlich laufenden Metallbändern mit Pulverlackschichten meist über Gruppen von Sprühpistolen, die über der Bandoberfläche angeordnet sind. Die vorbekannten Systeme sind aufgrund ihrer Bauweise und der physikalischen Randbedingungen in ihrer Leistungsfähigkeit begrenzt. Mit den vorbekannten Systemen können Bandgeschwindigkeiten von maximal 25 m/min erreicht werden. Die Qualität der applizierten Schichten ist hinsichtlich der Schichtdickenverteilung und der Erstauftragsrate eingeschränkt.
  • Die Beschichtung eines Metallbandes mit Pulver wird beispielsweise in der DE 198 01 620 C1 beschrieben. Dort wird eine Vorrichtung zum elektrostatischen beidseitigen Beschichten von als Bandblech ausgeführten Werkstücken mit Pulverlack beschrieben, wobei düsenförmige Pulverbeschichtungsmittel eingesetzt werden.
  • Aus der WO 02/078854 A1 ist ein System zur kontinuierlichen Beschichtung von Metallband über eine Flachstrahldüse bekannt. Die Öffnung der dort eingesetzten Schlitzdüse entspricht der Breite des zu beschichtenden Metallbands. Der Pulverlack wird vor dem Eintritt in die Flachstrahldüse in einer separaten Kammer fluidisiert, um eine homogene Verteilung des austretenden Pulverlackstrahls zu erreichen.
  • Typisch für die vorbekannten Verfahren ist, dass die Aufbringung des Pulverlacks das Venturi-Prinzip nutzt. Dieses Prinzip erfordert eine spezielle Geometrie der Ausbringdüse für das Pulver. Die geometrische Ausbildung der Düse erlaubt es, mit Hilfe des Transportluftstromes Pulverpartikel aus einem Vorratsbehälter - bei der WO 02/078854 A1 ist hier eine mit der Düse in fluidischer Verbindung stehende Kammer vorgesehen - anzusaugen und durch die Düse auf das Metallband zu transportieren. Vor der Ausbringung des Pulvers auf das Metallband werden die Pulverpartikel in einem elektrischen Feld elektrostatisch aufgeladen, um eine ausreichende Haftung auf der Metalloberfläche zu gewährleisten.
  • Nachteilig ist bei den vorbekannten Lösungen, dass die auf dem Venturi-Prinzip basierenden Verfahren keine individuelle Anpassung des Verhältnisses von Transportluftstrom und applizierter Pulvermenge zulassen. Vielmehr ergibt sich durch die Größe des Transportluftstromes auch der entsprechende auf das Metallband aufgebrachte Pulvermengenstrom. Die damit einher gehenden Einschränkungen des Prozessfensters erschwert die Erzeugung einer homogenen Pulverlackschicht unter sich ändernden Prozessbedingungen.
  • Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diesbezüglich Abhilfe zu schaffen und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen von Pulver auf ein Metallband zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich wird, die aufzubringende Schichtdicke des Pulvers unabhängig vom Luftstrom durch die Applikationsdüse einstellbar und variierbar zu machen. Dadurch soll erreicht werden, dass unabhängig von den Einschränkungen des Venturi-Prinzips beliebige Kombinationen zwischen einem Transportluftstrom zur Pulverzuführung und dem Applikationsluftstrom der Düse zur Pulverauftragung möglich sind. Das Produktionsspektrum des Verfahrens und der Vorrichtung sollen damit vergrößert werden.
  • Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das auf das Metallband aufzubringende Pulver in einem Pulverdosiersystem gemäß einer gewünschten Auftragsmenge Pulver pro Zeit dosiert wird und dass das von dem Pulverdosiersystem dosierte Pulver zu einem Luftdüsensystem gefördert und von diesem auf das Metallband aufgebracht wird, wobei der zur Auftragung des Pulvers durch das Luftdüsensystem durchgeleitete Luftstrom unabhängig von der Auftragsmenge des Pulvers pro Zeit gewählt bzw. eingestellt wird.
  • Die Dosierung der aufzubringenden Pulvermenge pro Zeit und das Aufbringen des Pulvers als solches erfolgt also in separaten Prozessschritten bzw. in verschiedenen Vorrichtungseinheiten.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Dosieren des Pulvers in dem Pulverdosiersystem und das Aufbringen des Pulvers auf das Metallband durch das Luftdüsensystem an zwei voneinander beabstandeten Orten erfolgt.
  • Das Pulver ist vorzugsweise Lack.
  • Die Beschichtung des Metallbandes ist dabei sowohl nur auf einer Seite des Bandes als auch beidseitig möglich. Ferner kann das Metallband bei der Beschichtung horizontal oder vertikal geführt werden.
  • Um das auf das Metallband aufgebrachte Pulver dort bis zu endgültigen Fixierung zu halten, ist - wie es an sich im Stand der Technik bekannt ist - bevorzugt vorgesehen, dass das Metallband und/oder das Pulver vor dem Aufbringen des Pulvers auf das Metallband elektrostatisch aufgeladen wird.
  • Die Vorrichtung zum Pulverbeschichten des Metallbandes ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Pulverdosiersystem aufweist, das zum Dosieren des auf das Metallband aufzubringenden Pulvers gemäß einer gewünschten Auftragsmenge Pulver pro Zeit geeignet ist, und dass sie ein Luftdüsensystem aufweist, das zum Aufbringen des von dem Pulverdosiersystem dosierten Pulvers geeignet ist, wobei das Luftdüsensystem Mittel zum Einstellen oder Auswählen des durch das Luftdüsensystem zur Auftragung des Pulvers durchgeleiteten Luftstroms unabhängig von der vom Pulverdosiersystem zugeleiteten Auftragsmenge des Pulvers pro Zeit aufweist.
  • Das Pulverdosiersystem und das Luftdüsensystem sind dabei bevorzugt voneinander beabstandet angeordnet.
  • Das Pulverdosiersystem arbeitet dabei vorzugsweise mit keinem oder nur mit einem geringen Förderluftstrom. Vorgesehen kann insbesondere werden, dass das Pulverdosiersystem als Schneckenfördersystem oder als Kolbenfördersystem ausgebildet ist. Beide Varianten sind im Stand der Technik als solche bekannt.
  • Das Luftdüsensystem kann einen Düsenbalken aufweisen, der sich über zumindest einen Teil der Breite des Metallbandes, vorzugsweise über die gesamte Breite des Metallbandes, erstreckt. Die wirksame Breite des Düsenbalkens kann dabei einstellbar sein, so dass stets das Pulver nur über eine gewünschte Breite auf das Metallband aufgebracht wird.
  • Eine Variation der Erfindung sieht vor, dass mehr als ein Pulverdosiersystem ein Luftdüsensystem mit Pulver beschickt.
  • Die Vorrichtung kann auch so ausgeführt sein, dass sie zur Aufbringung von Pulver nur auf einen Teil der Breite des Metallbandes ausgebildet ist. In diesem Falle wirken dann also mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen zusammen, um die gesamte Bandbreite abzudecken. Mit dieser Lösung ist es jedoch in vorteilhafter Weise möglich, eine sehr hohe Auftragsrate Pulver auf das Band zu realisieren.
  • Zum Festhalten des noch nicht fixierten Pulvers sind wieder bevorzugt Mittel zum elektrostatischen Aufladen des Metallbandes und/oder des Pulvers vorgesehen.
  • Die Erfindung stellt also auf eine Kombination eines Düsensystems als Pulverlackapplikationssystem mit einem vom Luftstrom durch die Düse unabhängig einstellbaren Pulverlackfördersystem ab. Das Pulverlackbeschichtungssystem stellt den durch das Pulverlackfördersystem aufgegebenen Pulverlack in einer Art und Weise zur Verfügung, dass er auf das kontinuierlich durchlaufende Metallband appliziert werden kann und dort bis zum Eintritt in den sich anschließenden Aushärtungsprozess auf der Bandoberfläche verbleibt. Das Pulverlackfördersystem zeichnet sich durch die genaue Dosierung des Pulverlackvolumenstromes und eine geringe zusätzlich erforderliche Transportluftmenge zur Förderung des Pulverlackes aus. Die eindosierte Pulverlackmenge kann damit unabhängig vom Luftstrom durch die Applikationsdüse eingestellt werden.
  • Das vorgeschlagene System erlaubt die räumliche Trennung des Pulverlackapplikationssystems, also des Luftdüsensystems, und des Pulverlackdosierung- bzw. Pulverlackfördersystems, wobei eine Entfernung beider Komponenten über mehrere Meter realisiert werden kann.
  • Das Luftdüsensystem ist sehr kompakt aufgebaut und benötigt nur einen geringen Raumbedarf. Dadurch ist es möglich, das vorgeschlagenen System den Einbaubedingungen entsprechend individuell an- und einzupassen.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch in der Seitenansicht eine Vorrichtung zum Aufbringen von Pulverlack auf ein Metallband gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 2
    schematisch die Draufsicht auf die Vorrichtung zum Aufbringen von Pulverlack auf das Metallband gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 3
    schematisch die Draufsicht auf die Vorrichtung zum Aufbringen von Pulverlack auf das Metallband gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
    Fig. 4
    schematisch in der Seitenansicht die Vorrichtung zum Aufbringen von Pulverlack auf das Metallband bei der beidseitigen Horizontalbeschichtung,
    Fig. 5
    schematisch in der Seitenansicht die Vorrichtung zum Aufbringen von Pulverlack auf das Metallband bei der beidseitigen Vertikalbeschichtung und
    Fig. 6
    schematisch in der Seitenansicht die Vorrichtung zum Aufbringen von Pulverlack auf das Metallband, wobei zwei Walzen das Metallband führen.
  • In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Aufbringen von Pulver P auf ein Metallband 1 skizziert. Das Pulver P stammt aus einem nicht weiter dargestellten Vorratsbehälter und gelangt in ein Pulverdosiersystem 2. In diesem wird das Pulver gemäß einer vorgegebenen Rate dosiert, d. h. aus dem Dosiersystem tritt Pulver mit definiertem Volumenstrom (Masse pro Zeiteinheit) aus. Dabei verlässt das Pulver P das Pulverdosiersystem 2 über eine Pulverleitung 6, die eine gewisse Erstreckung haben kann, beispielsweise zwischen 0,25 m bis 30 m, insbesondere zwischen 0,5 m und 5 m. Dabei arbeitet das Pulverdosiersystem 2 mit nur einem geringen oder sogar mit gar keinem Förderluftstrom. Z. B. kann mittels eines an sich bekannten Schneckenförderers das Pulver gänzlich ohne Förderluftstrom durch die Pulverleitung 6 transportiert werden.
  • Bevorzugt kommen Kolbenfördersysteme im Pulverdosiersystem 2 zum Einsatz, wie sie beispielsweise aus der EP 1 427 536 B1 bekannt sind, auf die hier entsprechend Bezug genommen wird.
  • Von der Pulverleitung 6 gelangt das Pulver in ein Luftdüsensystem 3, das mit Luft L versorgt wird. Das Luftdüsensystem hat vorliegend einen Düsenbalken 4, über den das Pulver auf die Oberfläche des Metallbandes 1 ausgebracht wird. Eine bevorzugte Ausbildung des Luftdüsensystems 3 arbeitet nach Art der Zinkabblassysteme, die oberhalb des Beschichtungsgefäßes beim Feuerverzinken verwendet werden und mit denen flüssiges Zink vom beschichteten Metallband abgeblasen wird, um eine gewünschte Schichtdicke zu erzeugen. Exemplarisch wird auf die Bauarten von Abblasdüsen hingewiesen, wie sie in der DE 23 32 532 A1 und in der DE 24 30 032 A1 beschrieben sind. Diese Luftdüsensysteme erlauben einen stark gebündelten Luftstrom, der als "Luftschwert" wirkt. Kennzeichnend für ein solches Luftdüsensystem ist die exakte Bündelung der Luft und die homogene Geschwindigkeitsverteilung des Luftstroms über den Düsenquerschnitt. Die variable Einstellung der Düsenweite erlaubt die Anpassung des Luftstroms an die Bandbreite. Das über das Pulverdosiersystem 2 in das Luftdüsensystem 3 eingebrachte Pulver wird also in dem Luftdüsensystem 3 homogen mit der über die Luftzuführung L in das Luftdüsensystem 3 eingebrachten Transportluft vermischt. An der Düsenöffnung des Düsenbalkens 4 ist die Partikeldichte im Luftstrom über die Öffnungsbreite der Düse konstant. Die Pulverlackpartikel werden durch die Mittel 5 elektrostatisch aufgeladen und auf die Metallbandoberfläche appliziert. Die Pulverzuführung P erfolgt in kontinuierlicher Weise an das Pulverdosiersystem 2.
  • Damit das auf die Bandoberfläche aufgebrachte Pulver dort bis zur endgültigen Fixierung anhaftet, sind - wie gesagt - Mittel 5 vorgesehen, mit denen eine elektrostatische Aufladung des Pulvers bzw. des Bandes 1 möglich ist. Dieses Vorgehen ist als solches im Stand der Technik bekannt, s. z. B. die DE 198 01 620 C1 .
  • Die variable Einstellung der Düsenweite am Luftdüsensystem 3 erlaubt die exakte Anpassung der Pulverlackapplikation an die Breite des zu beschichtenden Metallbandes 1. Mit zunehmender Bandgeschwindigkeit, Bandbreite und Lackschichtdicke steigt die benötigte Pulvermenge proportional an.
  • Um einerseits ökonomisch mit dem am Markt verfügbaren Pulverlackdosiersystemen arbeiten und andererseits die feine Dosierbarkeit von kleineren und mittleren Systemen nutzen zu können, kann die Dosierung auf zwei oder mehrere Pulverdosiersysteme 2 verteilt werden. Bei der Lösung gemäß Fig. 1 ist ein einziges Pulverdosiersystem 2 vorgesehen, das ein einziges Luftdüsensystem 3 beschickt. In Fig. 2 ist alternativ hierzu dargestellt, wie ein Luftdüsensystem 3 von zwei Pulverdosiersystemen 2 mit Pulver versorgt werden kann. Ansonsten ist der Aufbau der dort dargestellten Vorrichtung derselbe wie bei der Lösung nach Fig. 1.
  • Bei der in Fig. 3 skizzierten Lösung sind zwei separate Vorrichtungen zum Aufbringen des Pulvers vorgesehen, die jeweils ein Pulverdosiersystem 2 und ein Luftdüsensystem 3 haben. Dabei ist vorgesehen, dass jede Vorrichtung nur einen Teilbereich des Metallbandes 1 abdeckt, während sich das Luftdüsensystem gemäß der Lösungen nach Fig. 1 und 2 noch über die gesamte Bandbreite erstreckte. Je nach Prozessbedingungen können sich die Wirkbereiche der Luftdüsensysteme überlappen.
  • Wie in den Figuren 4 und 5 gesehen werden kann, ist nicht nur - wie bei den Lösungen nach den Figuren 1 bis 3 - ein einseitiges Beschichten des Metallbandes 1 möglich, sondern auch ein beidseitiges. Aus den Figuren 4 und 5 geht weiter hervor, dass die Beschichtung des Bandes 1 mit Pulver erfolgen kann, während sich das Band horizontal bewegt (s. Fig. 4) oder während es sich vertikal bewegt (s. Fig. 5).
  • Das Metallband 1 kann beim Beschichten auch durch ein Rollenbeschichtungsaggregat geführt werden, wie es beim Beschichten mit flüssigen Lacken gebräuchlich ist. Eine solche Lösung ist in Fig. 6 gezeigt. Das Metallband 1 wird S-förmig über zwei Walzen 7 und 8 geführt und dabei an den dargestellten Stellen von zwei Luftdüsensystemen 3 beschichtet. Am Auslauf des Rollenbeschichtungsaggregats ist das Metallband 1 beidseitig mit Pulver beschichtet.
  • Die Erfindung sieht also die Kombination eines Luftdüsensystems 3 mit einem Pulverdosiersystem 2 vor. Durch die Kombination dieser Elemente ergibt sich der Vorteil, dass beliebig steuerbare oder regelbare Pulvervolumenströme auf das Metallband aufbringbar sind, und zwar unabhängig von dem Förderluftstrom, der durch das Luftdüsensystem strömt. Damit wird die kompakte Bauweise, die genaue Dosierung des Pulver-Volumenstroms und eine geringe Transportluftmenge möglich.
  • Durch die geringe Menge an zusätzlich erforderlicher Förderluft zum Transport des Pulvers durch die Pulverleitung 6 werden Interaktionen zwischen dem Pulverdosiersystem 2 (Pulverlackfördersystem) und dem Luftdüsensystem 3 (Pulverlackbeschichtungssystem) weitgehend eliminiert. Der Pulverlackmassenstrom kann damit unabhängig vom Volumenstrom der Transportluft eingestellt und variiert werden.
  • Das vorgeschlagene System stellt den aufgegebenen Pulverlack in einer Art und Weise zur Verfügung, dass er auf das kontinuierlich durchlaufende Metallband appliziert werden kann und dort bis zum Eintritt in den sich anschließenden Aushärtungsprozess auf der Bandoberfläche verbleibt.
  • Die Zuführung des Pulvers aus den Pulverdosiersystemen 2 mit definierter und benötigter Fördermenge kann mit einer entsprechenden Anzahl Beschichtungsvorrichtungen sichergestellt werden. Der homogene, geometrisch begrenzte und kontrollierte Schichtaufbau kann über die Zu- und Abschaltung parallel geschalteter Pulverdosiersysteme 2 bzw. die kontrollierte Variation der Fördermenge einzelner Pulverdosiersysteme 2 sichergestellt werden.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Metallband
    2
    Pulverdosiersystem
    3
    Luftdüsensystem
    4
    Düsenbalken
    5
    Mittel zum elektrostatischen Aufladen
    6
    Pulverleitung
    7
    Walze
    8
    Walze
    P
    Pulver
    L
    Luft

Claims (17)

  1. Verfahren zum Pulverbeschichten eines Metallbandes (1),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das auf das Metallband (1) aufzubringende Pulver in einem Pulverdosiersystem (2) gemäß einer gewünschten Auftragsmenge Pulver pro Zeit dosiert wird und dass das von dem Pulverdosiersystem (2) dosierte Pulver zu einem Luftdüsensystem (3) gefördert und von diesem auf das Metallband (1) aufgebracht wird, wobei der zur Auftragung des Pulvers durch das Luftdüsensystem durchgeleitete Luftstrom unabhängig von der Auftragsmenge des Pulvers pro Zeit gewählt bzw. eingestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Dosieren des Pulvers in dem Pulverdosiersystem (2) und das Aufbringen des Pulvers auf das Metallband (1) durch das Luftdüsensystem (3) an zwei voneinander beabstandeten Orten erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Pulver Lack ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Metallband (1) nur auf einer Seite mit Pulver beschichtet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Metallband (1) beidseitig mit Pulver beschichtet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Metallband (1) bei der Beschichtung horizontal geführt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Metallband (1) bei der Beschichtung vertikal geführt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Metallband (1) und/oder das Pulver vor dem Aufbringen des Pulvers auf das Metallband (1) elektrostatisch aufgeladen wird.
  9. Vorrichtung zum Pulverbeschichten eines Metallbandes (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie ein Pulverdosiersystem (2) aufweist, das zum Dosieren des auf das Metallband (1) aufzubringenden Pulvers gemäß einer gewünschten Auftragsmenge Pulver pro Zeit geeignet ist, und dass sie ein Luftdüsensystem (3) aufweist, das zum Aufbringen des von dem Pulverdosiersystem (2) dosierten Pulvers geeignet ist, wobei das Luftdüsensystem (3) Mittel zum Einstellen oder Auswählen des durch das Luftdüsensystem (2) zur Auftragung des Pulvers durchgeleiteten Luftstroms unabhängig von der vom Pulverdosiersystem (2) zugeleiteten Auftragsmenge des Pulvers pro Zeit aufweist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Pulverdosiersystem (2) und das Luftdüsensystem (3) voneinander beabstandet angeordnet sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Pulverdosiersystem (2) mit keinem oder nur geringem Förderluftstrom arbeitet.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Pulverdosiersystem (2) als Schneckenfördersystem oder als Kolbenfördersystem ausgebildet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Luftdüsensystem (3) einen Düsenbalken (4) aufweist, der sich über zumindest einen Teil der Breite des Metallbandes (1), vorzugsweise über die gesamte Breite des Metallbandes (1), erstreckt.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die wirksame Breite des Düsenbalkens (4) einstellbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mehr als ein Pulverdosiersystem (2) ein Luftdüsensystem (3) mit Pulver beschickt.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sie zur Aufbringung von Pulver nur auf einen Teil der Breite des Metallbandes (1) ausgebildet ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16,
    gekennzeichnet durch
    Mittel (5) zum elektrostatischen Aufladen des Metallbandes (1) und/oder des Pulvers.
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