WO2008113474A2 - Vorrichtung zum beschichten von metallischen werkstücken - Google Patents

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WO2008113474A2
WO2008113474A2 PCT/EP2008/001713 EP2008001713W WO2008113474A2 WO 2008113474 A2 WO2008113474 A2 WO 2008113474A2 EP 2008001713 W EP2008001713 W EP 2008001713W WO 2008113474 A2 WO2008113474 A2 WO 2008113474A2
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housing
coating agent
solvent
coating
workpieces
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PCT/EP2008/001713
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WO2008113474A3 (de
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Gerhard Reusmann
Thomas Kruse
Christian Rabe
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Ewald Dörken Ag
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05D3/04—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases
    • B05D3/0486—Operating the coating or treatment in a controlled atmosphere
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05D3/0466—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to gases the gas being a non-reacting gas

Definitions

  • the invention relates to a device for coating metallic workpieces with a liquid, aqueous or solvent-containing coating agent with means for conveying workpieces, means for applying liquid coating compositions and with a housing containing the means for conveying and the means at least partially encloses for application.
  • inline coating systems are used, in which the workpieces are introduced continuously or discontinuously and discharged again after treatment.
  • Such coating systems preferably have different chambers, which are designed, for example, as an infeed chamber with subsequent process chambers and a subsequent discharge chamber.
  • suitably designed inlet and outlet locks are provided, as described, for example, in DE 10 2004 008 598 B4 or US Pat. No. 5,626,264.
  • inline vacuum coating system according to EP 0 554522 Bi, such locks are provided for introducing and / or discharging a substrate from one into an adjacent treatment chamber or from an atmospheric space into a chamber of lower pressure.
  • the atmospheric pressure is evacuated to a first predetermined pressure and the pressure in the buffer chamber is subsequently reduced to a pressure which is approximately equal to that which corresponds to the actual process chamber. It is also possible to provide several in-line and process chambers connected in series. For safety reasons, in the case of coating systems, it is customary, especially in the case of use of solvent-containing coating compositions, to suck the forming solvent-air mixture out of the process chambers in order to avoid increased solvent accumulation and reduction of a risk of explosion resulting therefrom. Due to the consequent reduction of the solvent content occurs over-drying and, consequently, premature curing of the coating agent.
  • the present invention seeks to provide an advantageous solution with which the drying conditions are optimized and with the unwanted premature curing of the coating agent or its overdrying both on the workpiece and on the funding with the resulting Disadvantages are avoided.
  • This object of the invention is based on a device for coating workpieces according to the preamble of the main claim achieved in that in the housing in the operating state in solvent-containing coating compositions, an atmosphere is set with solvent concentrations above the explosion point, and that in aqueous coating a with Steam enriched atmosphere is set.
  • the increased concentration of the solvent portion or the water vapor content causes premature hardening or overdrying of the solvent respective coating agent excluded. Furthermore, even after leaving the housing or the process chamber, an adjustable and predeterminable bleeding of the coating agent is ensured even on difficult workpiece surfaces. That is to say, the coating agent, after being applied to the workpiece, covers the surface thereof by bleeding even where coating agent was not directly applied or could be applied. The coated workpieces therefore leave the housing with a coating that runs well, at best touch-proof, but not yet cured.
  • the atmosphere in the housing in the operating state in the case of solvent-containing coating compositions is not saturated with gaseous solvent, or is not saturated with water vapor in the case of aqueous coating compositions.
  • the housing completely encloses the means for applying, and that the housing surrounds the means for conveying at least partially, wherein an inlet and an outlet for the means for conveying workpieces are provided.
  • the closed space formed in this way within the housing can be adjusted by simple means to the required concentration for the treatment of the solvent content or water vapor content.
  • the inlets and outlets in the housing or in the housing area for the means for conveying the workpieces are expediently designed as a lock.
  • a lock Preferably mechanical locks in the form of doors, lock chambers and / or gas-filled, in particular filled with inert gas locks are provided for this purpose.
  • the means for conveying these workpieces are designed as chains, trays, screws, baskets or the like.
  • the means for applying the coating agent are designed as spray nozzles, pouring, rinsing and / or dipping devices, so that virtually all current or required coating variants can be covered.
  • further means for collecting gaseous components which are released from the coating agent are provided.
  • the locks are relieved.
  • the collected solvent can either be deliberately disposed of or reused to control the atmosphere in the coating plant.
  • the means for collecting gaseous constituents of the coating agent are arranged in such a way that the gaseous components are fed back into the housing, preferably in front of the means for applying liquid coating agent.
  • the means for collecting gaseous constituents of the coating agent are equipped with a filter.
  • the solids components such as zinc, aluminum and the like are removed via appropriately suitable filter elements, so that correspondingly purified gaseous components the Circuit can be fed back.
  • the concentration of the solvent / air mixture to be recycled is adjustable. In this way, reproducible and adaptable coatings can be carried out even when using different coating compositions.
  • a further improvement of the coating process is further achieved by the fact that the pressure of the solvent / air mixture in the housing and the respectively prevailing mixing ratio can be monitored and controlled.
  • the inert gas curtain which screens the housing at the inlet and outlet is monitored by means of sensors and can be changed in its concentration.
  • inlet and outlet detector controlled quick-release systems are arranged, which go in a closed concentration of the gaseous coating agent in the housing in the closed position.
  • Fig. L is a side view of the device in a simplified representation.
  • the illustrated coating system i is designed, for example, as an in-line coating system and has an inlet 2 on a subsequent housing 3 and an outlet 4.
  • a mechanical lock 5 with a process chamber 6 adjoining it.
  • the discharge area of the outlet 4 is connected to a further lock 8.
  • the housing 3 and thus also a process chamber 6 are expediently designed in their dimensions corresponding to the workpieces 7 to be processed and the predetermined throughput.
  • selected cycle times for supply and removal of the workpieces 7 may be provided. These cycle times can be shortened accordingly by incorporating further process chambers 6 in the housing 3.
  • lock chambers which are not shown, can be incorporated.
  • These lock chambers have, for example, a suitable inert gas atmosphere.
  • the lock chamber for example, as a barrier or process gas nitrogen, argon or a mixture of inert gases and the like.
  • suitable inert gas barriers in the form of intentionally directed inert gas flows as barrier curtains, so-called inert gas veils in or on the housing 3 or corresponding process chambers 6 or at the inlets and outlets 2, 4.
  • inert gas veils are monitored by means of suitable sensors and their concentration can be changed.
  • suitable flow components can be conducted into the housing 3 for partial inert gas enrichment of these inert gas veils. This also applies to critical areas such as drives, special bearings and the like.
  • the means 9 for applying the coating agent are incorporated.
  • a means 9 for applying all suitable spraying and application devices can be used.
  • spray nozzles, nozzle sticks, pouring, rinsing and / or dipping devices can be used These are arbitrarily arranged with respect to each other and / or interchangeable with respect to optionally different coating means and processes even with several process chambers 6 connected in series.
  • the housing 3 or the process chambers 6 further comprise means 10 for conveying the respective workpieces 7 either for continuous and / or discontinuous operation.
  • means 10 for conveying the respective workpieces 7 either for continuous and / or discontinuous operation.
  • circulating screws which can be partially surrounded by corresponding sieve-like trays for supporting the workpieces 7, circulating chains, which may optionally be provided with means for supporting the workpieces, provided trays or baskets.
  • other transport systems such as single or multi-part carriers, optionally with appropriate inserts for receiving the workpieces, can be used. In transport systems, which do not pass through the entire housing 3, but which are arranged separately or in sections, these transport systems are synchronously connected in accordance with the delivery target.
  • the above-described transport systems are provided by appropriate adjustment devices e.g. Spacers or receiving devices such as clamps or depressions on the size of the processed workpieces adjustable or convertible.
  • an atmosphere is established and maintained in the operating state of the treatment plant, for example when using a solvent-containing coating agent, which is set at a solvent concentration above the explosion point.
  • a solvent-containing coating agent which is set at a solvent concentration above the explosion point.
  • an atmosphere enriched with water vapor is set during the treatment process in the housing 3 or a corresponding process chamber.
  • the enrichment of the atmosphere thus carried out leads to an optimally adjusted viscosity of the particular coating agent used.
  • the viscosity can be adjusted by changing the respective concentrations in any way to the respective requirements.
  • the enrichment of the atmosphere is carried out by means 11 for collecting gaseous Components released from the coating agent after application.
  • the means 11 for collecting for example, designed as a suction application, are incorporated in the housing 3 or in the process chamber 6. These means 11 are expediently in the application area, in which the means 9 for applying the coating agent are arranged or subsequently incorporated.
  • the means 11 for collecting gaseous constituents with further devices, preferably filters, are designed in such a way that the gaseous medium can be at least partially and preferably purified from certain solid or gaseous substances returned to the housing 3 or a process chamber 6.
  • the input zone for returning the gaseous medium or the water vapor is preferably located in front of the means 9 for applying liquid coating agents, whereby a targeted flow is generated in the direction of the suction region with appropriate mixing.
  • the concentration of the solvent / air mixture to be returned is adjustable in the circulation for the gaseous coating agent, depending on the viscosity of the coating agent to be adjusted. This is on the one hand for safety reasons and on the other hand for setting an optimal coating quality of importance.
  • non-illustrated detector controlled quick-release systems are arranged, which go, for example, in a lower concentration of the gaseous coating agent in the housing 3 in the closed position.
  • further detectors can be arranged within the housing 3, which already open in the run-up to an expected sub-concentration relief valves and cause a direct influx of pending in the lock area inert gas into the housing or bring from a memory additional solvent in the housing to the gas concentration above prescribed To hold values.
  • the invention is also applicable to structurally designed differently coating systems such as rotary machines or the like., In which the workpieces are transported for example on a rotor or along a horizontal circular treatment path through at least one process chamber of the type described, applicable in a corresponding manner. This also applies to coating systems in which the workpieces run spirally in a vertical plane continuously or discontinuously through corresponding be moved.
  • the coating of the workpieces is carried out in such a way that they pass through the housing during conveyance through the entrance lock 5, then provided by the means 9 for coating with a coating of coating agent and finally pass through the exit lock 8.
  • the workpieces are surrounded by an atmosphere which is enriched with solvents or water.
  • the atmosphere is enriched with solvents above the explosion point.
  • a coating that takes place in this atmosphere hardly takes place after application of the coating agent, a drying of the coating on the workpiece. This also prevents the coating agent from drying on the means 10 for conveying.
  • This aspect is particularly advantageous in practice because the adhesion of coating agents to conveyors does not lead to unnecessary, inefficient consumption of coating agents.
  • the conveying agents are also added and have to be laboriously cleaned.
  • the cleaning is often done by blasting or other mechanical processes that permanently affect the funding. It is therefore obvious that the avoidance of such adhesions proves to be particularly advantageous in practice.
  • the cleaning of the means 10 for conveying can be limited to a rinsing off of still liquid coating agent.

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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Details Or Accessories Of Spraying Plant Or Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beschichten von metallischen Werkstücken mit einem flüssigen, wässrigen oder lösungsmittelhaltigen Beschichtungsmittel mit Mitteln zum Fördern von Werkstücken, Mitteln zum Auftragen von flüssigen Beschichtungsmitteln und mit einem Gehäuse, das die Mittel zum Fördern und die Mittel zum Auftragen mindestens teilweise umschließt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass in dem Gehäuse im Betriebszustand bei lösungsmittelhaltigen Beschichtungsmitteln eine Atmosphäre mit oberhalb des Explosionspunktes liegenden Lösungsmittelkonzentrationen eingestellt ist, und dass bei wässrigem Beschichtungsmittel eine mit Wasserdampf angereicherte Atmosphäre eingestellt ist.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Beschichten von metallischen Werkstücken
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beschichten von metallischen Werkstücken mit einem flüssigen, wässrigen oder lösungsmittelhaltigen Beschichtungsmit- tel mit Mitteln zum Fördern von Werkstücken, Mitteln zum Auftragen von flüssigen Be- schichtungsmitteln und mit einem Gehäuse, das die Mittel zum Fördern und die Mittel zum Auftragen mindestens teilweise umschließt.
Stand der Technik
Zur Beschichtung von Werkstücken und dgl. werden beispielsweise Inline- Beschichtungsanlagen eingesetzt, in welche die Werkstücke kontinuierlich oder diskontinuierlich eingeschleust und nach erfolgter Behandlung wieder ausgeschleust werden. Der- artige Beschichtungsanlagen weisen vorzugsweise verschiedene Kammern auf, die beispielsweise als Einschleuskammer mit nachfolgenden Prozesskammern und einer folgenden Ausschleuskammer ausgebildet sind. In den einzelnen Kammern und/oder zwischen diesen befinden sich je nach Anforderung entsprechend ausgebildete Ein- und Ausgangsschleusen, wie sie beispielsweise in der DE 10 2004 008 598 B4 oder US 5 622564 be- schrieben sind. Bei einer Inline-Vakuumbeschichtungsanlage gemäß der EP o 554522 Bi sind solche Schleusen zum Ein- und/oder Ausbringen eines Substrats von der einen in eine benachbarte Behandlungskammer oder aus einem atmosphärischen Raum in eine Kammer geringeren Drucks vorgesehen. Dabei kann gemäß einem allgemeinen Stand der Technik nach dem Einschleusen der Substrate in den aus der Einschleus- und/oder Pufferkammer gebildeten Raum der Atmosphärendruck auf einen ersten vorgegebenen Druck evakuiert und im Anschluss hieran der Druck in der Pufferkammer auf einen Druck reduziert werden, der etwa dem der eigentlichen Prozesskammer entspricht. Auch können mehrere hintereinander geschaltete Einschleus- und Prozesskammern vorgesehen sein. Insbesondere bei der Verwendung lösungsmittelhaltiger Beschichtungsmittel ist es bei Be- schichtungsanlagen aus Gründen der Sicherheit üblich, das sich bildende Lösungsmittel- luftgemisch zur Vermeidung einer erhöhten Lösungsmittelanreicherung und Verminderung einer daraus resultierenden Explosionsgefahr aus den Prozesskammern abzusaugen. Aufgrund der dadurch bedingten Reduzierung des Lösungsmittelanteils tritt eine Übertrocknung und demzufolge eine vorzeitige Aushärtung des Beschichtungsmittels ein. Damit ist zwangläufig auch eine schnellere Aushärtung des Beschichtungsmittels an den Fördermitteln (anbacken) verbunden, deren Standzeit sich durch das ständige Anbacken und die dadurch hervorgerufene übermäßige Aufschichtung des Beschichtungsmittels entspre- chend reduziert. Darüber hinaus ist ein Verlaufen des Beschichtungsmittels insbesondere an kritischen Werkstückoberflächen oder an Stellen, an denen die Werkstücke anliegen bzw. abgestützt werden, nicht in ausreichender Weise gewährleistet. Es besteht also das Risiko, dass sich auf dem Werkstück ein unvollständiger Film des Beschichtungsmittels bildet.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Lösung aufzuzeigen, mit der die Trocknungsbedingungen optimiert werden und mit der eine unerwünschte vorzeitige Aushärtung des Beschichtungsmittels bzw. dessen Übertrocknung sowohl auf dem Werkstück als auch auf den Fördermitteln mit den daraus resultierenden Nachteilen vermieden werden.
Diese der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Beschich- ten von Werkstücken gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches dadurch gelöst, dass in dem Gehäuse im Betriebszustand bei lösungsmittelhaltigen Beschichtungsmitteln eine Atmosphäre mit oberhalb des Explosionspunktes liegenden Lösungsmittelkonzentrationen eingestellt ist, und dass bei wässrigem Beschichtungsmittel eine mit Wasserdampf angereicherte Atmosphäre eingestellt ist.
Durch die auf diese Weise ausgebildete Atmosphäre innerhalb des Gehäuses oder einer entsprechenden Prozesskammer ist durch die erhöhte Konzentration des Lösungsmittelan- teils oder des Wasserdampfgehaltes eine vorzeitige Aushärtung oder Übertrocknung des jeweiligen Beschichtungsmittels ausgeschlossen. Ferner ist auch nach Verlassen des Gehäuses oder der Prozesskammer ein einstellbares und vorbestimmbares Verlaufen des Beschichtungsmittels auch auf schwierigen Werkstückoberflächen sichergestellt. Das heißt, das Beschichtungsmittel überzieht nach dem Auftragen auf das Werkstück dessen Oberflä- che durch Verlaufen auch dort, wo nicht unmittelbar Beschichtungsmittel aufgetragen wurde bzw. aufgetragen werden konnte. Die beschichteten Werkstücke verlassen demzufolge das Gehäuse mit einer Beschichtung, die gut verlaufen, dabei allenfalls berührungsfest, aber noch nicht ausgehärtet ist.
Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist die Atmosphäre im Gehäuse im Betriebzustand bei lösungsmittelhaltigen Beschichtungsmitteln nicht mit gasförmigem Lösungsmittel gesättigt, bzw. bei wässrigem Beschichtungsmittel nicht mit Wasserdampf gesättigt. Vorteilhaft an dieser Ausführung der Erfindung ist es, daß so bei hohem Lösungsmittel- bzw. Wassergehalt in der Atmosphäre im Gehäuse ein Kondensieren von Lö- sungsmittel und/oder Wasser vermieden wird. An sich ist ein Kondensieren von Lösungsmittel oder Wasser unschädlich, nur wenn das Kondensieren auf der soeben aufgebrachten Beschichtung auf dem Werkstück erfolgt, wird der Beschichtungsaufbau gestört. Dieses mögliche Risiko des Kondensierens von Lösungsmittel oder Wasser wird vermieden, wenn der Gehalt an gasförmigem Lösungsmittel oder Wasserdampf unterhalb des Sättigungs- punktes eingestellt ist. Es wird also bevorzugt ein Gas-/ Luftgemisch bzw. ein Wasserdampf-Luftgemisch eingestellt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse die Mittel zum Auftragen vollständig umschließt, und dass das Gehäuse die Mittel zum Fördern mindes- tens abschnittweise umschließt, wobei ein Einlass und ein Auslass für die Mittel zum Fördern von Werkstücken vorgesehen sind. Der auf diese Weise gebildete geschlossene Raum innerhalb des Gehäuses kann mit einfachen Mitteln auf die zur Behandlung geforderte Konzentration des Lösungsmittelgehaltes oder Wasserdampfanteils eingestellt werden.
Zur Vermeidung einer unerwünschten Verflüchtigung der in dem Gehäuse eingestellten Konzentration sind die Ein- und Auslässe im Gehäuse oder im Gehäusebereich für die Mittel zum Fördern der Werkstücke zweckmäßig als Schleuse ausgebildet. Vorzugsweise sind dazu mechanische Schleusen in Form von Türen, Schleusenkammern und/oder gasgefüllte, insbesondere mit Inertgas gefüllte Schleusen vorgesehen.
Um möglichst eine Vielzahl von unterschiedlichen Werkstück in der Beschichtungsanlage behandeln zu können, sind die Mittel zum Fördern dieser Werkstücke als Ketten, Trays, Schnecken, Körbe oder dergleichen ausgebildet.
Nach einer weiteren Gestaltung der Erfindung sind die Mittel zum Auftragen des Beschich- tungsmittels als Sprühdüsen, Gieß-, Spül- und/oder Tauchvorrichtungen ausgebildet, so dass praktisch alle gängigen oder erforderlichen Beschichtungsvarianten abgedeckt werden können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind im An- schluss an die Mittel zum Auftragen des flüssigen Beschichtungsmittels weitere Mittel zum Auffangen von gasförmigen Komponenten, die aus dem Beschichtungsmittel freigesetzt werden, vorgesehen. Durch ein Auffangen der freigesetzten Lösungsmittel nach dem Auftragen des Beschichtungsmittels werden die Schleusen entlastet. Das aufgefangene Lösungsmittel kann entweder gezielt entsorgt oder zur Steuerung der Atmosphäre in der Beschichtungsanlage erneut eingesetzt werden.
Im Rahmen der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Mittel zum Auffangen von gasförmigen Bestandteilen des Beschichtungsmittels in der Weise angeordnet sind, dass die gasförmigen Bestandteile zurück in das Gehäuse geführt werden, vorzugsweise vor die Mittel zum Auftragen von flüssigen Beschichtungsmittel. Durch diese Anordnung ist eine vorteilhafte, gesteuerte Durchmischung des Lösungsmittel/ Luftgemisches in Verbindung mit der Absaugung bzw. dem Auffangen von gasförmigen Komponenten nach dem Auftragen des Beschichtungsmittels in Bewegungsrichtung der Werkstücke gewährleistet.
Dieser Vorgang wird noch dadurch weiter verbessert, wenn, wie im Rahmen der Erfindung vorgesehen, die Mittel zum Auffangen von gasförmigen Bestandteilen der Beschichtungsmittel mit einem Filter ausgestattet sind. Mit dieser Maßnahme werden über entsprechend geeignete Filterelemente die Festkörperbestandteile wie beispielsweise Zink, Aluminium und dergleichen entfernt, so dass entsprechend gereinigte gasförmige Bestandteile dem Kreislauf wieder zugeführt werden können.
Zweckmäßig ist dabei in dem Umlauf für das gasförmige Beschichtungsmittel je nach einzustellender Viskosität des Beschichtungsmittels die Konzentration des zurückzuführenden Lösungsmittel/ Luftgemisches einstellbar. Auf diese Weise können auch bei Einsatz unterschiedlicher Beschichtungsmittel reproduzierbare und anpassbare Beschichtungen ausgeführt werden.
Eine weitere Verbesserung des Beschichtungsvorganges wird ferner dadurch erzielt, dass der Druck des Lösungsmittel/ Luftgemisches in dem Gehäuse und das jeweils anstehende Mischungsverhältnis überwachbar und steuerbar ist.
Im Zusammenhang mit dem Auffangen und Rückführen der gasförmigen Bestandteile des Beschichtungsmittels bzw. von dessen Lösungsmittel ist nach einer vorteilhaften Ausfüh- rung der Erfindung vorgesehen, daß Mittel zum kontrollierten Ausschleusen von Überschüssen an gasförmigen Beschichrungs- und/oder Lösungsmitteln vorgesehen sind. Weiter bevorzugt ist es, wenn im Anschluß an die Mittel zum kontrollierten Ausschleusen Mittel zum Kondensieren des gasförmigen Beschichtungs- und/oder Lösungsmittel angeordnet sind.
Insbesondere aus Sicherheitsgründen ist vorgesehen, dass der das Gehäuse an dem Ein- und Auslass abschirmende Inertgasschleier mittels Sensoren überwacht und in seiner Konzentration veränderbar ist.
In diesem Zusammenhang ist weiter vorgesehen, dass im Bereich des Ein- und Auslasses Detektor gesteuerte Schnellverschlusssysteme angeordnet sind, die bei einer Unterkonzentration des gasförmigen Beschichtungsmittels in dem Gehäuse in Schließstellung gehen.
Ausführungsbeispiel
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung. Im Nachfolgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. l eine Seitenansicht der Vorrichtung in vereinfachter Darstellung.
Die dargestellte Beschichtungsanlage i ist beispielsweise als Inline-Beschichtungsanlage ausgebildet und weist einen Einlass 2 an einem nachfolgenden Gehäuse 3 und einen Aus- lass 4 auf. In dem Einschleusbereich des Einlasses 2 befindet sich beispielsweise eine mechanische Schleuse 5 mit einer sich daran anschließenden Prozesskammer 6. In Durchlaufrichtung 12 der Werkstücke 7 schließt sich der Ausschleusbereich des Auslasses 4 mit einer weiteren Schleuse 8 an. Das Gehäuse 3 und damit auch eine Prozesskammer 6 sind zweckmäßig in ihren Ausmaßen den zu verarbeitenden Werkstücken 7 sowie der vorgegebenen Durchsatzleistung entsprechend ausgebildet. Insbesondere bei Einsatz mechanischer Schleusen 5,8 und einer dann bevorzugten diskontinuierlichen Arbeitsweise der Beschichtungsanlage 1 können ausgewählte Zykluszeiten zur Zu- und Abführung der Werkstücke 7 vorgesehen sein. Diese Zykluszeiten können durch Eingliederung weiterer Prozesskammern 6 in dem Gehäuse 3 entsprechend verkürzt werden.
Anstelle der mechanischen Schleusen 5,8 können entsprechende Schleusenkammern, die nicht weiter dargestellt sind, eingegliedert werden. Diese Schleusenkammern weisen bei- spielsweise eine geeignete Inertgas-Atmosphäre auf. Dazu kann die Schleusenkammer beispielsweise als Sperr- oder Prozessgas Stickstoff, Argon oder ein Gemisch aus Inertgasen und dgl. beinhalten. Es ist auch denkbar, geeignete Inertgassperren in Form von gezielt gerichteten Inertgasströmungen als Sperrvorhänge, sog. Inertgas- Schleier in oder an dem Gehäuse 3 oder entsprechenden Prozesskammern 6 bzw. an den Ein- und Auslässen 2,4 anzuordnen. Diese Inertgasschleier sind mittels geeigneter Sensoren überwacht und in ihrer Konzentration veränderbar. Bei Bedarf können von diesen Inertgasschleiern geeignete Strömungsanteile in das Gehäuse 3 zur partiellen Inertgasanreicherung geleitet werden. Diese gilt auch für kritische Stellen wie Antriebe, spezielle Lager und dergleichen.
In dem Gehäuse 3 oder entsprechend vorgesehenen Prozesskammern 6 sind die Mittel 9 zum Auftragen des Beschichtungsmittels eingegliedert. Als Mittel 9 zum Auftragen sind alle geeigneten Spritz- und Auftragsvorrichtungen einsetzbar. So können beispielsweise Sprühdüsen, Düsenstöcke, Gieß-, Spül- und/oder Tauchvorrichtungen Verwendung finden Diese sind in Bezug auf gegebenenfalls unterschiedliche Beschichtungsmittel und Prozessabläufe auch bei mehreren hintereinander geschalteten Prozesskammern 6 beliebig gegeneinander und/oder untereinander austauschbar angeordnet.
Das Gehäuse 3 oder die Prozesskammern 6 weisen ferner Mittel 10 zum Fördern der jeweiligen Werkstücke 7 entweder für einen kontinuierlichen und/ oder diskontinuierlichen Betrieb auf. Insbesondere bei einem vorgesehenen kontinuierlichen Betrieb sind als Transportsysteme umlaufende Schnecken, die mit entsprechenden siebartigen Wannen zur Abstützung der Werkstücke 7 teilweise umgeben sein können, umlaufende Ketten, die ggf. mit Mitteln zum Stützen der Werkstücke versehen sein können, Trays oder Körbe vorgesehen. Ferner können auch andere Transportsysteme wie ein- oder mehrteilige Carrier, gegebenenfalls mit entsprechenden Einsätzen zur Aufnahme der Werkstücke, eingesetzt werden. Bei Transportsystemen, die nicht das gesamte Gehäuse 3 durchlaufen, sondern die getrennt oder abschnittsweise angeordnet sind, sind diese Transportsysteme entsprechend der Fördervorgabe synchron geschaltet. Die vorbeschriebenen Transportsysteme sind durch entsprechende Einstellvorrichtungen z.B. Abstandshalter oder Aufnahmevorrichtungen wie Klemmen oder Vertiefungen auf die Größe der zu verarbeitenden Werkstücke einstell- oder umstellbar.
In dem Gehäuse 3 oder mindestens einer diesem entsprechenden Prozesskammer 6 wird im Betriebszustand der Behandlungsanlage beispielsweise bei Verwendung eines lösungs- mittelhaltigen Beschichtungsmittels eine Atmosphäre aufgebaut und aufrechterhalten, die mit einer oberhalb des Explosionspunktes liegenden Lösungsmittelkonzentration eingestellt ist. Bei Einsatz eines wässrigen Beschichtungsmittels wird dabei eine mit Wasser- dampf angereicherte Atmosphäre während des Behandlungsvorganges in dem Gehäuse 3 oder einer entsprechenden Prozesskammer eingestellt.
In beiden Fällen führt die so vorgenommene Anreicherung der Atmosphäre zu einer optimal eingestellten Viskosität des jeweils zum Einsatz gelangenden Beschichtungsmittels. Die Viskosität kann durch Veränderung der jeweiligen Konzentrationen auf beliebige Weise den jeweiligen Anforderungen angepasst werden.
Das Anreichern der Atmosphäre erfolgt durch Mittel 11 zum Auffangen von gasförmigen Komponenten, die aus dem Beschichtungsmittel nach dem Auftragen freigesetzt werden. Die Mittel 11 zum Auffangen, z.B. als Absauganlegen ausgebildet, sind in dem Gehäuse 3 oder in der Prozesskammer 6 eingegliedert. Diese Mittel 11 sind zweckmäßig im Auftragsbereich, in dem die Mittel 9 zum Auftragen des Beschichtungsmittels angeordnet sind oder im Anschluss daran eingegliedert. Dabei sind die Mittel 11 zum Auffangen von gasförmigen Bestandteilen mit weiteren Einrichtungen, bevorzugt Filtern, in der Weise ausgebildet, dass das gasförmige Medium mindestens teilweise und vorzugsweise von bestimmten festen oder gasförmigen Stoffen gereinigt in das Gehäuse 3 oder eine Prozesskammer 6 zurückgeführt werden kann. Die Eingangszone zur Zurückführung des gasförmigen Mediums oder des Wasserdampfes befindet sich vorzugsweise vor den Mitteln 9 zum Auftragen von flüssigen Beschichtungsmitteln, wodurch eine gezielte Strömung in Richtung des Absaugbereiches mit entsprechender Vermischung erzeugt wird.
Vorzugsweise ist in dem Umlauf für das gasförmige Beschichtungsmittel je nach einzustel- lender Viskosität des Beschichtungsmittels die Konzentration des zurückzuführenden Lösungsmittel/Luftgemisches einstellbar. Dieses ist einerseits aus Sicherheitsgründen und andererseits zur Einstellung einer optimalen Beschichtungsqualität von Bedeutung.
Schließlich sind in dem Bereich des Ein- und Auslasses 2,4 nicht weiter dargestellte Detek- tor gesteuerte Schnellverschlusssysteme angeordnet, die beispielsweise bei einer Unterkonzentration des gasförmigen Beschichtungsmittels in dem Gehäuse 3 in Schließstellung gehen. Gegebenenfalls können weitere Detektoren innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet sein, die bereits im Vorfeld einer zu erwartenden Unterkonzentration Entlastungsventile öffnen und einen direkten Zustrom des im Schleusenbereich anstehenden Inertgases in das Gehäuse veranlassen oder aus einem Speicher zusätzliches Lösungsmittel in das Gehäuse einbringen, um die Gaskonzentration oberhalb vorgeschriebener Werte zu halten.
Die Erfindung ist auch bei konstruktiv anders ausgebildeten Beschichtungsanlagen wie Rundläufermaschinen oder dgl., bei denen die Werkstücke beispielsweise auf einem Rotor oder entlang einer horizontalen kreisförmigen Behandlungsstrecke durch mindestens eine Prozesskammer der beschriebenen Art transportiert werden, in entsprechender Weise anwendbar. Dies gilt ebenfalls für Beschichtungsanlagen, in denen die Werkstücke spiralförmig in vertikaler Ebene kontinuierlich oder diskontinuierlich durch entsprechende Pro- zesskammern bewegt werden.
Die Beschichtung der Werkstücke erfolgt in der Weise, dass diese beim Fördern durch das Gehäuse die Eingangsschleuse 5 passieren, dann durch die Mittel 9 zum Beschichten mit einem Überzug aus Beschichtungsmittel versehen werden und schließlich die Ausgangsschleuse 8 passieren. Von der Eingangsschleuse 5 bis zur Ausgangsschleuse 8 sind die Werkstücke von einer Atmosphäre umgeben, die mit Lösungsmitteln oder Wasser angereichert ist. Im Falle der Lösungsmittel ist die Atmosphäre bis über den Explosionspunkt mit Lösungsmitteln angereichert. Bei einer Beschichtung, die in dieser Atmosphäre erfolgt, findet nach dem Auftragen des Beschichtungsmittels kaum ein Antrocknen der Beschichtung am Werkstück statt. Damit wird auch ein Antrocknen des Beschichtungsmittels an den Mitteln 10 zum Fördern verhindert. Dieser Aspekt ist für die Praxis besonders vorteilhaft hervorzuheben, weil das Anhaften von Beschichtungsmitteln an Fördermitteln nicht zur zu einem unnötigen, uneffizienten Verbrauch an Beschichtungsmitteln führt. Die För- dermittel werden auch zugesetzt und müssen aufwändig gereinigt werden. Das Reinigen geschieht vielfach durch Strahlen oder andere mechanische Verfahren, die auf Dauer die Fördermittel beeinträchtigen. Es liegt also auf der Hand, dass das Vermeiden von solchen Anhaftungen sich in der Praxis als besonders vorteilhaft erweist. Erfϊndungsgemäß kann sich das Reinigen der Mittel 10 zum Fördern auf ein Abspülen von noch flüssigem Be- Schichtungsmittel beschränken.

Claims

Ansprüche
l. Vorrichtung zum Beschichten von metallischen Werkstücken mit einem flüssigen, wässrigen oder lösungsmittelhaltigen Beschichtungsmittel mit Mitteln zum Fördern von Werkstücken, Mitteln zum Auftragen von flüssigen Beschichtungsmitteln und mit einem Gehäuse, das die Mittel zum Fördern und die Mittel zum Auftragen mindestens teilweise umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (3) im Betriebszu- stand bei lösungsmittelhaltigen Beschichtungsmitteln eine Atmosphäre mit oberhalb des Explosionspunktes liegenden Lösungsmittelkonzentrationen eingestellt ist, und dass bei wässrigem Beschichtungsmittel eine mit Wasserdampf angereicherte Atmosphäre eingestellt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) die Mittel (9) zum Auftragen vollständig umschließt, und dass das Gehäuse (3) die Mittel (10) zum Fördern mindestens abschnittweise umschließt, wobei ein Einlass (2) und ein Auslass (4) für die Mittel (10) zum Fördern von Werkstücken vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ein- und Auslässe (2,4) im Gehäuse (3) für die Mittel (10) zum Fördern von Werkstücken (7) als Schleuse (5,8) ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mechanische Schleusen (Türen) (5,8), Schleusenkammern und/oder gasgefüllte, insbesondere mit Inertgas gefüllte Schleusen vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (10) zum Fördern von Werkstücken (7) als Ketten, Trays, Schnecken, Körbe oder dergleichen ausge- bildet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (9) zum Auftragen als Sprühdüsen, Gieß-, Spül- und/oder Tauchvorrichtungen ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschluss an die Mittel (9) zum Auftragen des flüssigen Beschichtungsmittels weitere Mittel (11) zum Auffangen von gasförmigen Komponenten, die aus dem Beschichtungsmittel freigesetzt werden, vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (11) zum Auffangen von gasförmigen Bestandteilen des Beschichtungsmittels in der Weise angeordnet sind, dass das gasförmige Beschichtungsmittel zurück in das Gehäuse (3) geführt wird, vorzugsweise vor die Mittel (9) zum Auftragen von flüssigen Beschichtungsmittel.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (11) zum Auffangen von gasförmigen Bestandteilen der Beschichtungsmittel mit einem Filter ausgestattet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Umlauf (12) für das gasförmige Beschichtungsmittel je nach einzustellender Viskosität des Beschichtungsmittels die Konzentration des zurückzuführenden Lösungsmittel/ Luftgemisches einstellbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmittel zum Verdüsen und Auftragen des flüssigen Beschichtungsmittels mindestens teilweise aus der Atmosphäre des Gehäuses (3) entnommen werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des Lösungsmittel/Luftgemisches in dem Gehäuse (3) und das jeweils anstehende Mischungsverhältnis überwachbar und steuerbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der das Gehäuse (3) an dem Ein- und Auslass (2,4) abschirmende Inertgasschleier mittels Sensoren überwacht und in seiner Konzentration veränderbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- und Auslass Detektor gesteuerte Schnellverschlusssysteme aufweist, die bei einer Überkonzentration des gasförmigen Beschichtungsmittels in dem Gehäuse in Schließstellung und wobei Entlastungsventile des Gehäuses in Öffnungsstellung verbringbar sind.
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