WO2019025145A1 - Vorrichtung und verfahren zum einseitigen und/oder beidseitigen beschichten eines metallischen bandsubstrats - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum einseitigen und/oder beidseitigen beschichten eines metallischen bandsubstrats Download PDF

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Matthias Kretschmer
Lutz Kümmel
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    • B05D3/0272—After-treatment with ovens

Definitions

  • the invention relates to a device for one-sided and / or double-sided coating of a metallic tape substrate, comprising at least one guide means for guiding the tape substrate during the coating along a predetermined trajectory and at least a first coating means for coating a first major side of the tape substrate with a fluidized in a first container stored, electrostatically charged coating powder, wherein the first container is disposed at least partially geodetically below a first path portion of the movement path.
  • the invention relates to a method for one-sided and / or double-sided coating of a metallic tape substrate, wherein the tape substrate is guided during the coating along a predetermined trajectory and a first main side of the tape substrate with a first coating device, at least partially geodetic below a first Track portion of the trajectory is arranged, fluidized stockpiled, electrostatically charged coating powder is coated.
  • a metallic tape substrate for product refinement or for producing desired product properties with a coating.
  • a metallic tape substrate can be coated on one or both sides.
  • published patent application DE 2 231 685 A1 relates to a method of coating a metallic strip material by: wetting a first surface of the strip material; Passing the moistened first surface with a constant over the entire width of the strip material predetermined distance at a first electrostatic device, which is charged with a metal powder, so that the moistened first surface is electrostatically provided with a coating of the metallic coating powder; Moistening a second surface located on the opposite side of the strip material; Passing the wetted second surface at a predetermined constant distance over the entire width to a second electrostatic device charged with a metallic coating powder such that the moistened second surface is electrostatically provided with a coating of the metallic coating powder; and drying the wet coatings on the first and second surfaces and achieving a firm adherence of the dry coatings to the surfaces.
  • the last mentioned predetermined constant distance is maintained by passing the wet coating on the first surface of the strip material over at least one smooth-surfaced support roll disposed adjacent the second electrostatic device.
  • An object of the invention is to provide a high-quality, material-saving and continuous coating of a metallic tape substrate.
  • a device according to the invention for coating a metallic strip substrate on one and / or two sides comprises at least one guide device for guiding the strip substrate during the coating along a predetermined path of movement and at least one first coating device for coating a first main side of the strip substrate with an electrostatically stored fluid in a first container charged coating powder, wherein the first container is disposed at least partially geodetically below a first path portion of the movement path. Furthermore, the device according to the invention comprises at least one second coating device for coating a second main side of the belt substrate with an electrostatically charged coating powder stored in a second container, wherein the second coating device is connected downstream of the movement path of the first coating device with respect to a running direction of the belt substrate.
  • the device according to the invention comprises at least one deflecting unit connected with respect to the movement path between the first coating device and the second coating device for deflecting the tape substrate, the first web section merging via the deflecting unit into a second web section of the movement path, wherein the deflecting unit deflects the tape substrate in such a way that Tape substrate in the second web portion opposite to the tape substrate in the first web portion runs, and wherein the second container is disposed at least partially geodetically below the second web portion.
  • the first and / or the second coating device can be used for the coating of the tape substrate. Accordingly, the tape substrate can be coated on one side and / or on both sides by means of the device according to the invention.
  • Each coating device may perform an electrostatic coating of the tape substrate when the respective coating device is activated.
  • Each coating device can be designed in accordance with the electrostatic fluidizing device according to DE 10 2004 010 177 A1, with which a coating with a very constant coating thickness can be applied to the tape substrate.
  • the first container and the second container can then be designed according to the fluidizing container according to DE 10 2004 010 177 A1.
  • At least one air feed for introducing fluidizing air into the container can open into each container.
  • a fluidizing bottom can be arranged within the respective container, through which the fluidizing air can be supplied to a volume located above the fluidizing floor and within the container for fluidizing the coating powder.
  • electrodes for example high-voltage electrodes in the form of thin wire electrodes, for ionizing the fluidizing air can be arranged in the volume and inside the container.
  • a fluidizing bed of electrostatically charged, fluidized coating powder can be formed in each container.
  • this makes it necessary to arrange the respective container such that the fluidized coating powder does not flow out of the container. Therefore, a coating of the tape substrate with the coating powder can be carried out with the respective coating device only if the coating device or at least the container containing the fluidized coating powder is arranged partially or completely geodetically below the tape substrate, since so the fluidized coating powder does not have a on the Tape substrate side facing the container arranged container opening can flow out of the container.
  • the tape substrate In order to be able to coat the second main side of the tape substrate with the coating powder, the tape substrate must be deflected with the deflection unit in such a way that the second main side is geodesic lies below the first major side of the tape substrate. In this state, the tape substrate can then be guided past the second coating means whose (second) container is arranged partially or completely geodetically below the tape substrate running in the second web section.
  • the invention makes it possible to coat a metallic strip substrate in the region of a continuously operating strip line (strip coil) by means of the device according to the invention.
  • the invention makes possible the use of the electrostatic powder coating technology after the fluidized bed process has been carried out in the field of belt substrate finishing in belt plants.
  • the use of a fluidized bed process in the field of direct and continuous coating of metallic tape substrates is not known from the prior art.
  • the invention meets technological demands on the belt speed, the coating thickness range, the product quality and the coating direction.
  • the device according to the invention is particularly applicable on both sides in one operation without Be Anlagenungspulverumgriff to the respective to be coated main side of the tape substrate respectively opposite, not to be coated main side of the tape substrate.
  • the invention is without tape-contacting devices, which could damage the thermally not yet fixed powder coating. Furthermore, a coating of the metallic tape substrate with a low loss rate of the coating powder can be realized with the device according to the invention.
  • the device according to the invention can be used within a coating section of a continuous strip coater.
  • the apparatus of the present invention allows the use of the advantageous electrostatic powder coating technology via a fluidized bed process to generally enable powder coating technology in this technical field of continuous belt equipment and / or economically and environmentally more detrimental wet paint coatings and their use as solvents substitute.
  • the device according to the invention thus provides the basic prerequisites for incorporation and operation of the fluidising bed process in a continuous strip coating plant.
  • the device according to the invention can incorporate the electrostatic powder coating technology into today's environment of existing wet-paint system configurations, either as a technology extension or as a substitution of the wet coating or as an application of both technologies in the mixing operation.
  • disadvantageous powder coating technologies such as the use of powder coating gun applications, can be substituted.
  • the guide means for guiding the tape substrate during the coating along the predetermined trajectory may be formed such that the tape substrate in the first web portion and / or the second web portion is horizontal and at a constant, predetermined distance from the respective coating means or with a tape sag above the coating means can be performed.
  • the tape sag can be used as a further process engineering degree of freedom for the predetermined formation of a field strength of an electric field between the respective coating means or the fluid bed formed thereby and the tape substrate, wherein the field strength continuously changes over the fluid bed, due to the coating process and the Coating result affects.
  • the coating devices may be units that are mechanically and functionally interchangeable with each other. Alternatively, the coating devices may differ in height, width and / or depth from each other by their respective structural design.
  • That the tape substrate in the second web portion runs opposite to the tape substrate in the first web portion means that the running direction or at least a horizontal component of the running direction of the tape substrate in the first web portion opposite to the running direction or at least a horizontal component of the running direction of the tape substrate in the second track section is.
  • the metallic tape substrate may have a width, for example, in a range of 500 mm to 3000 mm and / or a thickness, for example, in a range of 0.2 mm to 4 mm.
  • the tape substrate can be guided via the guide device at a tape speed, for example in a range of 5 m / min to 180 m / min.
  • the positioning of the respective coating device relative to the respective main side of the tape substrate can be effected by a recording or arrangement of the coating device in or on a positioning frame or a positioning unit of the device.
  • the positioning frame can be arranged movably via a multi-axis articulation, preferably via a three-axis articulation.
  • the positioning of the respective coating device can be varied by tilting, rotating and / or lifting the coating device.
  • Positioning drives for example motor-driven screw jacks or rack gears, can be used to move the positioning frame. Due to this mobility of the positioning frame and thus the coating device arranged thereon, optimal regulation of the Coating uniformity and thickness by two rotational directions of movement (x and y coordinate) and a translational movement direction (z coordinate) of the coating device can be realized.
  • the positioning frames assigned to the coating devices can also be designed to be identical in the case of different types of coating devices.
  • the tape substrate has tape substrate sections, which are each connected to each other via a stitching stitch (stitch).
  • the stitching seam represents a disturbance variable, which is why the respective coating device or the fluid bed must be removed from the tape substrate for the passage of the stitching seam. For band loss minimization, this movement of the fluid bed must be carried out very quickly. This is possible with the positioning drives.
  • the distance (z-coordinate) between the tape substrate and the respective coating device can be changed by changing the tensile stress in the tape substrate and thus deliberate predetermination of the tape sag contour above the coating device.
  • the distance of the tape substrate to the respective coating device in the z-, x- and / or y-direction can be changed by positioning drives at all bearing points of components of the guide device, which are in a guide contact with the tape substrate.
  • the deflection unit comprises two deflection rollers. This allows a distance between the first track section and the second web portion are increased in comparison to the use of a single diverting pulley to provide sufficient space for the second coating means between the two path portions of the trajectory.
  • the deflection unit may have a single deflection roller, the outer diameter of which is preferably chosen to be so large that sufficient installation space for the second coating means can be provided between the two track sections.
  • the deflection can have three or more pulleys.
  • a further advantageous embodiment provides that at least one deflection roller has an electrically grounded roller shell.
  • the tape substrate is thus placed on a ground potential via an electrically conductive surface contact with the deflection roller.
  • electrostatic forces act between the tape substrate and the coating powder, causing the coating powder to move to and electrostatically adhere to the tape substrate. It can also have all pulleys of the deflection each having an electrically grounded roller shell.
  • At least one stabilizing role is preceded by at least one coating means.
  • the stabilizing roller can be arranged at least partially geodetically below the respective track section. With the stabilizing roller, a tape slack of the tape substrate before the respective coating can be reduced. In addition, with the stabilizing roller, movement distortions of the tape substrate in the running direction before the respective electrostatic coating can be calmed or reduced. For this purpose, the stabilizing roller is in contact with the tape substrate and can thereby support the tape substrate from below, for example. A distance between the stabilizing roller and the coating device in the direction of belt travel can be for example, be less than 20,000 mm.
  • At least one stabilizing roller is arranged upstream of the path of movement of the belt substrate along the movement path of each coating device.
  • at least one coating device is movably arranged between a functional position and a rest position. To achieve a minimum operating and change costs, the coating device with its respective associated positioning frame described above, driven manually or by motor, moved out together via a rail-guided Verfahrgesteil by the operator from or to the conveyor system or retracted.
  • the length of the travel path of the coating device or of the positioning frame can be such from the functional position to the rest position that in the functional position a surface of the coating device projected in the z direction symmetrically covers the width of the belt substrate and in the rest position this projected surface is completely outside of the plant safety area and completely located in the working area of the operator.
  • the direction of travel can be laterally, for example at an angle of 90 °, to the tape substrate running direction.
  • the positioning time of the positioning drives for moving the respective coating device in the z-direction from the functional position or coating position to the rest position, and vice versa may be, for example, one second.
  • the device has at least one measuring device for the contactless measurement of the coating thickness generated with the respective coating device, the measuring device being connected downstream of the respective coating device.
  • the measuring device can be kept in a stationary measuring position relative to the bandwidth of the tape substrate.
  • the measuring device as over the bandwidth of the tape substrate traversing measuring device for be formed dynamic acquisition of coating thickness to allow statements about the longitudinal and transverse profile of the coating result on a tape substrate main page.
  • the measuring device can be assigned to the sensor class beta-backscatter, X-ray fluorescence, infrared or Advanced Thermal Optics.
  • the device comprises for each coating device one of these downstream measuring device, so that the measurements of the respective coating thicknesses on the two main sides of the tape substrate separately and independently of each other for the first and the second main page are possible.
  • the device comprises at least one control device connected to the measuring device, which regulates operation and / or positioning of at least one coating device as a function of a desired coating thickness and the measurement data generated by the measuring device.
  • the control device processes the measurement data of the measuring device or measuring devices, whereby deviations of the measured coating thickness from the desired coating thickness via a control algorithm and a control signal generated therewith can act on the above-mentioned positioning drives in order to be able to adjust the positioning of the at least one coating device. In this way, for example, the deviations from a longitudinal and / or transverse profile setpoint of the coating thickness of the respective powder coating can be compensated.
  • control signal for regulating the respective coating thickness deviation can act on the amount of electrical voltage applied to the electrodes of the respective coating device used for the electrostatic charging of the fluidized coating powder.
  • the transferred volume flow of powder coating from the respective coating device to the tape substrate is dependent on the field strength of an electric field between the fluidized bed formed by the coating device and the tape substrate.
  • the field strength can over the Fluid bed, or its power supply can be varied.
  • At a constant voltage and belt speed is created by a change in distance between the fluid bed and the tape substrate another process control variable for the flow rate of powder coating. This change in distance can be effected by a sole change in the position of the coating device or of the fluidized bed.
  • the change in distance can be brought about by raising or lowering the band substrate over the coating device or the fluid bed.
  • the tape tension and / or the positioning of the tape substrate can be varied by means of the respective stabilizing roller.
  • the device has at least one application device for applying a wet coating to the tape substrate.
  • a tape substrate can be coated with a wet coating medium.
  • the coating devices and the application device can each be movably arranged between functional positions and rest positions, wherein the driving of at least one coating device into its rest position in one operation and simultaneously with the driving of the application device can be coupled into its functional position, and vice versa.
  • At least one coating device can be installed together with the application device on a transport system.
  • the application device can be designed as a roll application system for wet paints ("roll coater"), which has at least one application roll and at least one counter roll, between which passes through the tape substrate.
  • At least one deflection roller is a counter-roller of the application device.
  • the deflection roller can be a counter-roller of a roller application system for wet paints. Due to the double functional assignment of the deflection roller, the structure of the device can be simplified.
  • the device comprises at least one belt continuous furnace downstream of the second coating device for heat-treating the coated belt substrate. In the continuous strip furnace, the powder coating applied to the tape substrate on one or both sides can be subjected to a heat treatment to form a closed coating film and / or its layer end property.
  • the ribbon continuous furnace may include radiant heat sources disposed above and below the ribbon substrate plane for transferring heat to the ribbon substrate coating and transferring heat to both sides of the ribbon substrate coatings.
  • the radiant heat sources may be, for example, those which emit in the infrared spectrum (NIR, IR, dark emitters) of the wavelength range from 1.0 ⁇ to 5.0 ⁇ or a UV spectrum ⁇ 0.4 ⁇ .
  • the belt continuous furnace contains no belt-contacting devices or the continuous belt furnace is not in contact with the coated belt substrate.
  • the strip substrate main sides can be guided without contact from the strip continuous furnace, starting with the strip substrate entry into the respective coating device, at least to the strip substrate exit.
  • the continuous strip furnace can be used either exclusively to achieve the desired product end properties of the coated belt substrate or in combination with another downstream belt continuous furnace only a partial process step of angling (conversion of the powder coating from the solid or powdery state to a melt-viscous liquid state). In the latter case, the final product end properties of the coated belt substrate may be formed in the further belt continuous furnace.
  • the strip continuous furnace can be designed, for example, as a convection oven.
  • the convection oven may be preceded by a reflow oven.
  • This can also be an induction furnace in addition to IR.
  • the heating of the strip substrate coating can also take place indirectly via an inductive longitudinal or transverse field heating of the strip substrate.
  • the Band continuous furnace can be in particular a floating or hanging furnace.
  • the belt continuous furnace can be used for melting, for melting and final heating or only for final heating. It is furthermore advantageous if the device has at least one measuring sensor connected downstream of the belt continuous furnace for detecting at least one product property of the coated belt substrate. With the measuring sensor, at least one coating result can be detected after the heat treatment by means of the continuous band furnace.
  • the sensor can be assigned to the sensor class beta-backscatter, X-ray fluorescence, infrared or Advanced Thermal Optics.
  • the measuring sensor may be arranged in relation to the running direction of the tape substrate between the outlet of the first coating device and before the entry of the tape substrate in the continuous band furnace.
  • the device comprises a measuring sensor, with which the coating result on the first main side of the tape substrate can be detected, and a measuring sensor, with which the coating result on the second main side of the tape substrate can be detected.
  • the measurement data of the measurement sensor (s) can likewise be supplied to the control device or a control algorithm and processed by the latter.
  • the tape substrate is guided during the coating along a predetermined trajectory, a first main side of the tape substrate with a first coating device, at least partially geodesically below a first path portion of the trajectory
  • the tape substrate is deflected at the end of the first web section in the direction of a second web section of the movement path such that the tape substrate in the second web section is opposite to the tape substrate runs in the first web section, and a second main side of the tape substrate is coated with a fluidized, electrostatically charged coating powder, which is fluidly stored in a second coating device which is arranged at least partially geodetically below a second web section.
  • the device can be used according to one of the above embodiments or any technically meaningful combination of at least two of these embodiments with each other for performing the method.
  • a distance (z-coordinate) between the tape substrate and the respective container is varied by varying a tensile stress in the tape substrate.
  • a coating thickness generated by means of the first and / or second coating device is detected contactlessly, wherein an operation and / or positioning of at least one coating device is regulated as a function of a desired coating thickness and the respectively detected coating thickness.
  • a further advantageous embodiment provides that the coated tape substrate is subjected to a heat treatment.
  • a heat treatment furnace for this purpose, at least one heat treatment furnace, in particular a non-contact Continuous furnace, as described above with respect to the device.
  • desired final product properties of the coated tape substrate can be formed.
  • Figure 1 a schematic representation of an embodiment of an inventive device.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a device 1 according to the invention for the single-sided and / or double-sided coating of a metallic tape substrate 2.
  • the device 1 comprises a guide device 3 for guiding the tape substrate 2 during the coating along a predetermined path of movement.
  • the tape substrate 2 runs according to the arrows arranged along the movement path along the movement path.
  • the guide device 3 comprises a deflection roller 4, which deflects the vertically incoming belt substrate 2 into a horizontally extending first path section of the movement path.
  • the device 1 comprises a first coating device 5 for coating a first main side 6 of the belt substrate 2 with a fluidly stored in a first container 7, electrostatically charged coating powder 8.
  • the first coating device 5 and the first container 7 is at least partially geodetic below a arranged first track portion of the trajectory.
  • the device 1 comprises a second coating means 9 for coating a second main side 10 of the tape substrate 2 with a fluidly stored in a second container 1 1, electrostatically charged coating powder 8.
  • the second Be Anlagenungsseinnchtung 9 is with respect to the running direction of the tape substrate 2 along the movement path of the first Coating device 5 downstream.
  • the device 1 further comprises a deflecting unit 12 connected with respect to the movement path between the first coating means 5 and the second coating means 9 for deflecting the tape substrate 2.
  • the first web section passes via the deflecting unit 12 into a second path section of the movement path.
  • the first track section thus extends from the deflection roller 4 to the deflection unit 12.
  • the deflection unit 12 deflects the belt substrate 2 such that the belt substrate 2 runs in the second track section opposite to the belt substrate 2 in the first track section.
  • the second coating means 9 or the second container 11 is at least partially arranged geodetically below the second web section.
  • the deflection unit 12 comprises two guide rollers 13 and 14 which are connected in series one behind the other in the vertical direction (Z direction) and which each have an electrically grounded roller shell 15.
  • Each coating device 5 or 9 is preceded by a stabilizing roller 16 or 17, which is arranged at least partially geodetically below the respective track section. If the tape substrate 2 is not coated by means of the first coating means 5, the stabilizing roll 17 may alternatively be arranged above the web portion preceding the second coating means 9. In this case, the stabilizing roller 17 can be moved by means of an adjusting device, not shown, to a position geodetically above or below the track section. This is another one Process variable for the predetermined influencing of the
  • Each coating device 5 or 9 is movably arranged between the functional position shown and a rest position, not shown.
  • each coating device 5 or 9 is arranged on a positioning frame 18, which can be moved transversely to the direction of travel of the strip via a rail-guided travel part 19 with rail-guided rollers 20, or linear guides.
  • Each positioning frame 18 permits a variation of the position of the respective coating means 5 or 9 in the x-, y- and / or z-direction in order to be able to vary the position of the respective coating means 5 or 9 relative to the tape substrate 2.
  • the device 1 additionally comprises a measuring device 21 for the contactless measurement of the coating thickness generated with the first coating means 5.
  • the measuring device 21 is connected downstream of the first coating means 5 and connected between the deflection rollers 13 and 14 of the deflection unit 12.
  • the device 1 comprises a measuring device 22 for the contactless measurement of the coating thickness generated with the second coating means 9.
  • the measuring device 22 is connected downstream of the second coating device 5.
  • the device 1 comprises a control device 23 connected to the measuring devices 21 and 22, which controls an operation of the first coating means 5, the second coating means 9 and the positioning frame 18 as a function of a desired coating thickness and the measurement data respectively generated with the measuring means 21 and 22.
  • the device 1 may have at least one applicator, not shown, for applying a wet coating to the tape substrate 2. At least one of the deflection rollers 13 and 14 may be a counter-roller of the application device.
  • the device 1 comprises two non-contact band pass furnaces 24 and 25 connected downstream of the second coating device 9 for heat-treating the coated band substrate 2.
  • the measuring device 22 is connected between the heat treatment furnace 24 and the second coating device 9.
  • the device 1 may further comprise at least one measuring sensor 26 connected downstream of the belt continuous furnace 25 for detecting at least one product characteristic of the coated belt substrate 2. This measuring sensor 26 is also connected to the control device 23.

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Abstract

Vorrichtung (1) zum einseitigen und/oder beidseitigen Beschichten eines metallischen Bandsubstrats (2), mit: einer Führungseinrichtung (3) zum Führen des Bandsubstrats (2) entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn; einer ersten Beschichtungseinrichtung (5) zum Beschichten einer ersten Hauptseite (6) des Bandsubstrats (2) mit einem fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver (8), wobei die erste Beschichtungseinrichtung (5) zumindest teilweise geodätisch unterhalb eines ersten Bahnabschnitts der Bewegungsbahn angeordnet ist; einer zweiten Beschichtungseinrichtung (9) zum Beschichten einer zweiten Hauptseite (10) des Bandsubstrats (2) mit einem fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver (8), wobei die zweite Beschichtungseinrichtung (9) bezüglich einer Laufrichtung des Bandsubstrats (2) entlang der Bewegungsbahn der ersten Beschichtungseinrichtung (5) nachgeschaltet ist; und einer Umlenkeinheit (12) zum Umlenken des Bandsubstrats (2), wobei der erste Bahnabschnitt über die Umlenkeinheit (12) in einen zweiten Bahnabschnitt der Bewegungsbahn übergeht, wobei die Umlenkeinheit (12) das Bandsubstrat (2) derart umlenkt, dass das Bandsubstrat (2) in dem zweiten Bahnabschnitt entgegengesetzt zu dem Bandsubstrat (2) in dem ersten Bahnabschnitt läuft, und wobei die zweite Beschichtungseinrichtung (9) zumindest teilweise geodätisch unterhalb des zweiten Bahnabschnitts angeordnet ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum einseitigen und/oder beidseitigen Beschichten eines metallischen Bandsubstrats
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum einseitigen und/oder beidseitigen Beschichten eines metallischen Bandsubstrats, aufweisend wenigstens eine Führungseinrichtung zum Führen des Bandsubstrats während der Beschichtung entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn und wenigstens eine erste Beschichtungseinrichtung zum Beschichten einer ersten Hauptseite des Bandsubstrats mit einem in einem ersten Behälter fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver, wobei der erste Behälter zumindest teilweise geodätisch unterhalb eines ersten Bahnabschnitts der Bewegungsbahn angeordnet ist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum einseitigen und/oder beidseitigen Beschichten eines metallischen Bandsubstrats, wobei das Bandsubstrat während der Beschichtung entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn geführt wird und eine erste Hauptseite des Bandsubstrats mit einem in einer ersten Beschichtungseinrichtung, die zumindest teilweise geodätisch unterhalb eines ersten Bahnabschnitts der Bewegungsbahn angeordnet ist, fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver beschichtet wird.
Es ist bekannt, metallische Bandsubstrate zur Produktveredelung bzw. zur Herstellung gewünschter Produkteigenschaften mit einer Beschichtung zu versehen. Ein metallisches Bandsubstrat kann einseitig oder beidseitig mit einer Beschichtung versehen werden.
Beispielsweise betrifft die Offenlegungsschrift DE 2 231 685 A1 ein Verfahren zum Überziehen eines metallischen Bandmaterials durch: Befeuchten einer ersten Oberfläche des Bandmaterials; Vorbeiführen der befeuchteten ersten Oberfläche mit einem über die gesamte Breite des Bandmaterials konstanten vorherbestimmten Abstand an einer ersten elektrostatischen Einrichtung, die mit einem Metallpulver beschickt wird, so dass die befeuchtete erste Oberfläche elektrostatisch mit einem Überzug aus dem metallischen Beschichtungspulver versehen wird; Befeuchten einer zweiten auf der gegenüberliegenden Seite des Bandmaterials liegenden Oberfläche; Vorbeiführen der befeuchteten zweiten Oberfläche mit einem über die gesamte Breite konstanten vorherbestimmten Abstand an einer zweiten elektrostatischen Einrichtung, die mit einem metallischen Beschichtungspulver beschickt wird, so dass die befeuchtete zweite Oberfläche elektrostatisch mit einem Überzug aus dem metallischen Beschichtungspulver versehen wird; und Trocknen der feuchten Überzüge auf den ersten und zweiten Oberflächen und Erzielung eines festen Anhaftens der trockenen Überzüge auf den Oberflächen. Der zuletzt erwähnte, vorherbestimmte konstante Abstand wird dadurch aufrechterhalten, dass man den feuchten Überzug auf der ersten Oberfläche des Bandmaterials über mindestens eine Tragwalze mit glatter Oberfläche führt, die angrenzend an die zweite elektrostatische Einrichtung angeordnet ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine hochwertige, materialsparende und kontinuierliche Beschichtung eines metallischen Bandsubstrats zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Beschreibung, den abhängigen Patentansprüchen und der Figur wiedergegeben, wobei diese Ausgestaltungen jeweils für sich genommen oder in verschiedener technisch sinnvoller Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander einen weiterbildenden, insbesondere auch bevorzugten oder vorteilhaften, Aspekt der Erfindung darstellen können. Ausgestaltungen der Vorrichtung können dabei Ausgestaltungen des Verfahrens entsprechen, und umgekehrt, selbst wenn im Folgenden hierauf im Einzelfall nicht explizit hingewiesen wird. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum einseitigen und/oder beidseitigen Beschichten eines metallischen Bandsubstrats umfasst wenigstens eine Führungseinrichtung zum Führen des Bandsubstrats während der Beschichtung entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn und wenigstens eine erste Beschichtungseinrichtung zum Beschichten einer ersten Hauptseite des Bandsubstrats mit einem in einem ersten Behälter fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver, wobei der erste Behälter zumindest teilweise geodätisch unterhalb eines ersten Bahnabschnitts der Bewegungsbahn angeordnet ist. Des Weiteren umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens eine zweite Beschichtungseinrichtung zum Beschichten einer zweiten Hauptseite des Bandsubstrats mit einem in einem zweiten Behälter fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver, wobei die zweite Beschichtungseinrichtung bezüglich einer Laufrichtung des Bandsubstrats entlang der Bewegungsbahn der ersten Beschichtungseinrichtung nachgeschaltet ist. Zudem umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung wenigstens eine bezüglich der Bewegungsbahn zwischen die erste Beschichtungseinrichtung und die zweite Beschichtungseinrichtung geschaltete Umlenkeinheit zum Umlenken des Bandsubstrats, wobei der erste Bahnabschnitt über die Umlenkeinheit in einen zweiten Bahnabschnitt der Bewegungsbahn übergeht, wobei die Umlenkeinheit das Bandsubstrat derart umlenkt, dass das Bandsubstrat in dem zweiten Bahnabschnitt entgegengesetzt zu dem Bandsubstrat in dem ersten Bahnabschnitt läuft, und wobei der zweite Behälter zumindest teilweise geodätisch unterhalb des zweiten Bahnabschnitts angeordnet ist. Erfindungsgemäß kann für die Beschichtung des Bandsubstrats die erste und/oder die zweite Beschichtungseinrichtung eingesetzt werden. Entsprechend kann das Bandsubstrat mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung einseitig und/oder beidseitig beschichtet werden. Jede Beschichtungseinrichtung kann eine elektrostatische Beschichtung des Bandsubstrats durchführen, wenn die jeweilige Beschichtungseinrichtung aktiviert ist. Jede Beschichtungseinrichtung kann entsprechend der elektrostatischen Fluidisierungsvorrichtung gemäß DE 10 2004 010 177 A1 ausgebildet sein, mit der eine Beschichtung mit sehr konstanter Beschichtungsstärke auf das Bandsubstrat aufgebracht werden kann. Der erste Behälter und der zweite Behälter können dann entsprechend dem Fluidisierbehälter gemäß DE 10 2004 010 177 A1 ausgebildet sein.
Um das in dem jeweiligen Behälter bevorratete Beschichtungspulver fluidisieren zu können, kann in jeden Behälter wenigstens eine Luftzuführung zum Einbringen von Fluidisierluft in den Behälter münden. Oberhalb der Einmündung der Luftzuführung kann innerhalb des jeweiligen Behälters ein Fluidisierboden angeordnet sein, durch den hindurch die Fluidisierluft einem oberhalb des Fluidisierbodens und innerhalb des Behälters befindlichen Volumen zur Fluidisierung des Beschichtungspulvers zuführbar ist. Oberhalb des Fluidisierbodens des jeweiligen Behälters können in dem Volumen und innerhalb des Behälters Elektroden, beispielsweise Hochspannungselektroden in Form von dünnen Drahtelektroden, zur Ionisierung der Fluidisierluft angeordnet sein.
Somit kann in jedem Behälter ein Fluidisierbett aus elektrostatisch aufgeladenem, fluidisiertem Beschichtungspulver ausgebildet werden. Dies macht es jedoch erforderlich, den jeweiligen Behälter derart anzuordnen, dass das fluidisierte Beschichtungspulver nicht aus dem Behälter fließt. Daher kann eine Beschichtung des Bandsubstrats mit dem Beschichtungspulver nur dann mit der jeweiligen Beschichtungseinrichtung erfolgen, wenn die Beschichtungseinrichtung bzw. zumindest der das fluidisierte Beschichtungspulver enthaltende Behälter teilweise oder vollständig geodätisch unterhalb des Bandsubstrats angeordnet ist, da so das fluidisierte Beschichtungspulver nicht über eine auf der dem Bandsubstrat zugewandten Seite des Behälters angeordnete Behälteröffnung aus dem Behälter herausfließen kann. Um die zweite Hauptseite des Bandsubstrats mit dem Beschichtungspulver beschichten zu können, muss das Bandsubstrat derart mit der Umlenkeinheit umgelenkt werden, dass die zweite Hauptseite geodätisch unterhalb der ersten Hauptseite des Bandsubstrats liegt. In diesem Zustand kann das Bandsubstrat dann an der zweiten Beschichtungseinnchtung vorbeigeführt werden, deren (zweiter) Behälter teilweise oder vollständig geodätisch unterhalb des in dem zweiten Bahnabschnitt laufenden Bandsubstrats angeordnet ist.
Die Erfindung ermöglicht ein Beschichten eines metallischen Bandsubstrats im Bereich einer kontinuierlich arbeitenden Bandanlage (Bandcoil) mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Insbesondere macht die Erfindung, wie oben ausgeführt, die Nutzung der elektrostatischen Pulverbeschichtungstechnologie nach Ausführung des Fluidisierbettverfahrens im Bereich der Bandsubstratveredelung in Bandanlagen möglich. Die Nutzung eines Fluidisierbettverfahrens im Bereich der direkten und kontinuierlichen Beschichtung von metallischen Bandsubstraten ist nicht aus dem Stand der Technik bekannt. Die Erfindung erfüllt technologische Anforderungen an die Bandgeschwindigkeit, den Beschichtungsstärkenbereich, die Produktqualität und die Beschichtungsrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere beidseitig in einem Arbeitsgang ohne Beschichtungspulverumgriff auf die der jeweilig zu beschichtenden Hauptseite des Bandsubstrats jeweils gegenüberliegende, nicht zu beschichtende Hauptseite des Bandsubstrats anwendbar. Des Weiteren kommt die Erfindung ohne bandberührende Einrichtungen aus, was die thermisch noch nicht fixierte Pulverbeschichtung beschädigen könnte. Ferner kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Beschichtung des metallischen Bandsubstrats mit einer niedrigen Verlustrate des Beschichtungspulvers realisiert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann innerhalb einer Beschichtungssektion einer kontinuierlich arbeitenden Bandbeschichtungsanlage (Coil) eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht die Anwendung der vorteilhaften Technologie der elektrostatischen Pulverbeschichtung über ein Fluidisierbettverfahren, um die Pulverbeschichtungstechnologie in diesem technischen Gebiet der kontinuierlich arbeitenden Bandanlagen generell zu ermöglichen und/oder um ökonomisch und ökologisch nachteiligere Nasslackbeschichtungen und ihren Lösemitteleinsatz zu substituieren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung liefert somit die Grundvoraussetzungen zur Einbindung und Betrieb des Fluidisierbettverfahren in eine kontinuierlich arbeitende Bandbeschichtungsanlage. Bei der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können groß- und produktionstechnische Anforderungen an kontinuierlich arbeitende Bandbeschichtungsprozesse berücksichtigt werden, wie beispielsweise die Regelung und vorherbestimmte Beeinflussung der Beschichtungsquantität und - qualität sowie die Reduzierung von Produktwechsel-, Wartungs- und Reinigungszeiten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann die elektrostatische Pulverbeschichtungstechnologie in das heutige Umfeld bestehender Nasslack- Anlagenkonfigurationen einbinden, entweder als Technologieerweiterung oder als Substitution der Nasslackierung oder als Anwendung beider Technologien im Misch betrieb. Zudem können durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nachteilige Pulverbeschichtungstechnologien, wie beispielsweise die Verwendung von Beschichtungspulverpistolenanwendungen, substituiert werden.
Die Führungseinrichtung zum Führen des Bandsubstrats während der Beschichtung entlang der vorgegebenen Bewegungsbahn kann derart ausgebildet sein, dass das Bandsubstrat in dem ersten Bahnabschnitt und/oder dem zweiten Bahnabschnitt horizontal und in einem konstanten, vorbestimmten Abstand zu der jeweiligen Beschichtungseinnchtung oder mit einem Banddurchhang oberhalb der Beschichtungseinnchtung geführt werden kann. Der Banddurchhang kann als weiterer prozesstechnischer Freiheitsgrad zur vorherbestimmten Ausbildung eines Verlaufs der Feldstärke eines elektrischen Felds zwischen der jeweiligen Beschichtungseinnchtung bzw. dem dadurch gebildeten Fluidbett und dem Bandsubstrat verwendet werden, wobei sich die Feldstärke kontinuierlich über dem Fluidbett ändert, was sich auf den Beschichtungsprozess und das Beschichtungsergebnis auswirkt. Bei den Beschichtungseinrichtungen kann es sich um untereinander mechanisch und funktionell austauschbare Aggregate handeln. Die Beschichtungseinrichtungen können sich alternativ durch ihre jeweilige konstruktive Ausführungsbauform in der Höhe, der Breite und/oder der Tiefe voneinander unterscheiden.
Dass das Bandsubstrat in dem zweiten Bahnabschnitt entgegengesetzt zu dem Bandsubstrat in dem ersten Bahnabschnitt läuft, bedeutet, dass die Laufrichtung oder zumindest eine horizontale Komponente der Laufrichtung des Bandsubstrats in dem ersten Bahnabschnitt entgegengesetzt zu der Laufrichtung oder zumindest eine horizontale Komponente der Laufrichtung des Bandsubstrats in dem zweiten Bahnabschnitt ist.
Das metallische Bandsubstrat kann eine Breite beispielsweise in einem Bereich von 500 mm bis 3000 mm und/oder eine Dicke beispielsweise in einem Bereich von 0,2 mm bis 4 mm aufweisen. Das Bandsubstrat kann über die Führungseinrichtung mit einer Bandgeschwindigkeit beispielsweise in einem Bereich von 5 m/min bis 180 m/min geführt werden. Die Positionierung der jeweiligen Beschichtungseinrichtung relativ zu der jeweiligen Hauptseite des Bandsubstrats kann durch eine Aufnahme oder Anordnung der Beschichtungseinrichtung in bzw. an einem Positionierrahmen oder einer Positioniereinheit der Vorrichtung erfolgen. Der Positionierrahmen kann über eine Mehrachsenanlenkung, vorzugsweise über eine Dreiachsenanlenkung, bewegbar angeordnet sein. Die Positionierung der jeweiligen Beschichtungseinrichtung kann durch Kippen, Drehen und/oder Heben der Beschichtungseinrichtung variiert werden. Zur Bewegung des Positionierrahmens können Positionierantriebe, beispielsweise motorisch getriebene Spindelhubelemente oder Zahnstangengetriebe, eingesetzt werden. Durch diese Bewegbarkeit des Positionierrahmens und somit der daran angeordneten Beschichtungseinrichtung kann eine optimale Regelung der Beschichtungsgleichmäßigkeit und -stärke durch zwei rotatorische Bewegungsrichtungen (x- und y-Koordinate) sowie eine translatorische Bewegungsrichtung (z-Koordinate) der Beschichtungseinrichtung realisiert werden. Die den Beschichtungseinrichtungen jeweils zugeordneten Positionierrahmen können auch bei voneinander abweichenden Bauformen der Beschichtungseinrichtungen baugleich ausgeführt sein. Das Bandsubstrat weist Bandsubstratabschnitte auf, die jeweils über eine Heftnaht (Stitch) miteinander verbunden sind. Die Heftnaht stellt eine Störgröße dar, weshalb die jeweilige Beschichtungseinrichtung bzw. das Fluidbett zum Durchlauf der Heftnaht von dem Bandsubstrat entfernt werden muss. Zur Band-Verlustminimierung muss diese Bewegung des Fluidbetts sehr schnell ausgeführt werden. Dies ist mit den Positionierantrieben möglich.
Alternativ oder additiv kann der Abstand (z-Koordinate) zwischen dem Bandsubstrat und der jeweiligen Beschichtungseinrichtung durch Änderung der Zugspannung im Bandsubstrat und damit bewusster Vorherbestimmung der Banddurchhang-Kontur oberhalb der Beschichtungseinrichtung verändert werden. Alternativ oder additiv kann der Abstand des Bandsubstrats zu der jeweiligen Beschichtungseinrichtung in z-, x- und/oder y-Richtung durch Positionierantriebe an allen Lagerstellen von Komponenten der Führungseinrichtung geändert werden, die in einem Führungskontakt mit dem Bandsubstrat stehen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit einer Schnellwechselarretierung zwischen dem jeweiligen Positionierrahmen und der jeweiligen Beschichtungseinrichtung ausgestattet sein, die es einem Bedienpersonal ermöglicht, die im bzw. am Positionierrahmen befindliche Beschichtungseinrichtungen manuell in kürzest möglicher Zeit gegen eine bereitgestellte andere Beschichtungseinrichtung auszuwechseln. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Umlenkeinheit zwei Umlenkrollen. Hierdurch kann ein Abstand zwischen dem ersten Bahnabschnitt und dem zweiten Bahnabschnitt im Vergleich zur Verwendung einer einzelnen Umlenkrolle vergrößert werden, um einen ausreichenden Bauraum für die zweite Beschichtungseinnchtung zwischen den beiden Bahnabschnitten der Bewegungsbahn zu schaffen. Alternativ kann die Umlenkeinheit eine einzelne Umlenkrolle aufweisen, deren Außendurchmesser vorzugsweise derart groß gewählt ist, dass ein ausreichender Bauraum für die zweite Beschichtungseinnchtung zwischen den beiden Bahnabschnitten bereitgestellt werden kann. Alternativ kann die Umlenkeinheit drei oder mehrere Umlenkrollen aufweisen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass wenigstens eine Umlenkrolle einen elektrisch geerdeten Rollenmantel aufweist. Das Bandsubstrat wird somit über einen elektrisch leitenden Oberflächenkontakt mit der Umlenkrolle auf ein Erdungspotential gelegt. Durch diese Erdung des Bandsubstrats wirken elektrostatische Kräfte zwischen dem Bandsubstrat und dem Beschichtungspulver, wodurch verursacht wird, dass sich das Beschichtungspulver zu dem Bandsubstrat bewegt und elektrostatisch an diesem anhaftet. Es können auch alle Umlenkrollen der Umlenkeinheit jeweils einen elektrisch geerdeten Rollenmantel aufweisen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist wenigstens einer Beschichtungseinnchtung wenigstens eine Stabilisierungsrolle vorgeschaltet. Die Stabilisierungsrolle kann zumindest teilweise geodätisch unterhalb des jeweiligen Bahnabschnitts angeordnet sein. Mit der Stabilisierungsrolle kann ein Banddurchhang des Bandsubstrats vor der jeweiligen Beschichtungseinnchtung verringert werden. Zudem können mit der Stabilisierungsrolle Bewegungsverwerfungen des Bandsubstrats in Laufrichtung vor der jeweiligen elektrostatischen Beschichtungseinnchtung beruhigt bzw. reduziert werden. Hierzu steht die Stabilisierungsrolle in Kontakt mit dem Bandsubstrat und kann hierdurch das Bandsubstrat beispielsweise von unten abstützen. Ein Abstand zwischen der Stabilisierungsrolle und der Beschichtungseinnchtung in Bandlaufrichtung kann beispielsweise kleiner als 20000 mm sein. Vorzugsweise ist bezüglich der Laufrichtung des Bandsubstrats entlang der Bewegungsbahn jeder Beschichtungseinrichtung wenigstens eine Stabilisierungsrolle vorgeschaltet. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist wenigstens eine Beschichtungseinrichtung zwischen einer Funktionsstellung und einer Ruhestellung bewegbar angeordnet. Zur Erzielung eines zeitlich minimalen Bedien- und Wechselaufwandes kann die Beschichtungseinrichtung mit ihrem jeweilig zugehörigen, oben beschriebenen Positionierrahmen, manuell oder motorisch angetrieben, gemeinsam über ein schienengeführtes Verfahrgesteil durch das Bedienpersonal aus der bzw. in die Bandanlage herausgefahren bzw. eingefahren werden. Die Länge des Verfahrweges der Beschichtungseinrichtung bzw. des Positionierrahmens kann von der Funktionsstellung bis zu der Ruhestellung derart sein, dass in der Funktionsstellung eine in z-Richtung projizierte Fläche der Beschichtungseinrichtung die Breite des Bandsubstrats symmetrisch überdeckt und in der Ruhestellung diese projizierte Fläche sich vollständig außerhalb des Anlagensicherheitsbereiches und vollständig in der Arbeitszone des Bedienpersonales befindet. Die Verfahrrichtung kann seitlich, beispielsweise in einem Winkel von 90°, zur Bandsubstratlaufrichtung erfolgen. Die Positionierzeit der Positionierantriebe zum Bewegen der jeweiligen Beschichtungseinrichtung in z-Richtung aus der Funktionsstellung bzw. Beschichtungsstellung in die Ruhestellung, und umgekehrt, kann beispielsweise eine Sekunde betragen. Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn die Vorrichtung wenigstens eine Messeinrichtung zum berührungslosen Messen der mit der jeweiligen Beschichtungseinrichtung erzeugten Beschichtungsstärke aufweist, wobei die Messeinrichtung der jeweiligen Beschichtungseinrichtung nachgeschaltet ist. Die Messeinrichtung kann bezogen auf die Bandbreite des Bandsubstrats in einer stationären Messposition gehalten werden. Alternativ kann die Messeinrichtung als über die Bandbreite des Bandsubstrats traversierende Messeinrichtung zur dynamischen Erfassung der Beschichtungsstärke ausgebildet sein, um Aussagen zum Längs- und Querprofil des Beschichtungsergebnisses an einer Bandsubstrathauptseite zu ermöglichen. Die Messeinrichtung kann der Sensorklasse Beta-Rückstreu, Röntgenfluoreszenz, Infrarot oder Advanced Thermal Optics zugeordnet sein. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung für jede Beschichtungseinrichtung eine dieser nachgeschaltete Messeinrichtung, so dass die Messungen der jeweiligen Beschichtungsstärken an den beiden Hauptseiten des Bandsubstrats getrennt und unabhängig voneinander für die erste und die zweite Hauptseite möglich sind.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung wenigstens eine mit der Messeinrichtung verbundene Regeleinrichtung, die einen Betrieb und/oder eine Positionierung von wenigstens einer Beschichtungseinrichtung in Abhängigkeit einer Soll-Beschichtungsstärke und den mit der Messeinrichtung erzeugten Messdaten regelt. Die Regeleinrichtung verarbeitet die Messdaten der Messeinrichtung bzw. Messeinrichtungen, wobei Abweichungen der gemessenen Beschichtungsstärke von der Soll- Beschichtungsstärke über einen Regelalgorithmus und ein damit erzeugtes Stellsignal auf die oben genannten Positionierantriebe einwirken können, um die Positionierung der wenigstens einen Beschichtungseinrichtung einstellen zu können. Hierdurch können beispielsweise die Abweichungen von einem Längsund/oder Querprofilsollwerts der Beschichtungsstärke der jeweiligen Pulverbeschichtung ausgeregelt werden. Alternativ oder additiv kann das Stellsignal zur Ausregelung der jeweiligen Beschichtungsstärkenabweichung auf den Betrag der an die zur elektrostatischen Aufladung des fluidisierten Beschichtungspulvers verwendeten Elektroden der jeweiligen Beschichtungseinrichtung angelegten elektrischen Spannungshöhe einwirken. Der übertragene Mengenstrom an Pulverlack von der jeweiligen Beschichtungseinrichtung auf das Bandsubstrat ist abhängig von der Feldstärke eines elektrischen Felds zwischen dem durch die Beschichtungseinrichtung gebildeten Fluidbett und dem Bandsubstrat. Die Feldstärke kann über das Fluidbett, bzw. dessen Spannungsversorgung, variiert werden. Bei konstanter Spannung und Bandgeschwindigkeit entsteht durch eine Abstandsänderung zwischen dem Fluidbett und dem Bandsubstrat eine weitere Prozesssteuergröße für den Mengenstrom an Pulverlack. Diese Abstandsänderung kann durch eine alleinige Änderung der Position der Beschichtungseinrichtung bzw. des Fluidbetts bewirkt werden. Alternativ oder additiv kann die Abstandsänderung durch Heben bzw. Senken des Bandsubstrats über der Beschichtungseinrichtung bzw. dem Fluidbett bewirkt werden. Für das Heben und Senken des Bandsubstrats kann die Bandzugspannung und/oder die Positionierung des Bandsubstrats mittels der jeweiligen Stabilisierungsrolle variiert werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Vorrichtung wenigstens eine Auftragseinrichtung zum Auftragen einer nassen Beschichtung auf das Bandsubstrat aufweist. Hierdurch kann ein Bandsubstrat alternativ oder additiv zu der elektrostatischen Beschichtung mit einem nassen Beschichtungsmedium beschichtet werden. Hierbei können die Beschichtungseinrichtungen und die Auftragseinrichtung jeweils zwischen Funktionsstellungen und Ruhestellungen bewegbar angeordnet sein, wobei das Fahren von wenigstens einer Beschichtungseinrichtung in ihre Ruhestellung in einem Arbeitsgang und zeitgleich mit dem Fahren der Auftragseinrichtung in ihre Funktionsstellung gekoppelt sein kann, und umgekehrt. Wenigstens eine Beschichtungseinrichtung kann mit der Auftragseinrichtung gemeinsam auf einem Transportsystem installiert sein. Die Auftragseinrichtung kann als Rollenantragssystem für Nasslacke („Rollcoater") ausgebildet sein, das wenigstens eine Auftragsrolle und wenigstens eine Gegenrolle aufweist, zwischen denen das Bandsubstrat durchläuft.
Vorteilhafterweise ist wenigstens eine Umlenkrolle eine Gegenrolle der Auftragseinrichtung. Hiernach kann die Umlenkrolle eine Gegenrolle eines Rollenantragsystems für Nasslacke sein. Durch die doppelte Funktionsbelegung der Umlenkrolle kann der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht werden. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung wenigstens einen der zweiten Beschichtungseinrichtung nachgeschalteten Banddurchlaufofen zum Wärmebehandeln des beschichteten Bandsubstrats. In dem Banddurchlaufofen kann die ein- oder beidseitig auf das Bandsubstrat aufgebrachte Pulverbeschichtung zur Ausbildung eines geschlossenen Beschichtungsfilmes und/oder seiner Schichtendeigenschaft einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Der Banddurchlaufofen kann zur Wärmeübertragung auf die Bandsubstratbeschichtung Strahlungswärmequellen aufweisen, die oberhalb und unterhalb der Bandsubstratebene angeordnet sind und Wärme beidseitig auf die Bandsubstratbeschichtungen übertragen. Bei den Strahlungswärmequellen kann es sich beispielsweise um solche handeln, die im Infrarot-Spektrum (NIR, IR, Dunkel-Strahler) des Wellenlängenbereiches von 1 ,0 μιτι bis 5,0 μιτι oder ein UV-Spektrum <0,4 μιτι emittieren. Vorzugsweise enthält der Banddurchlaufofen keine bandberührenden Einrichtungen bzw. steht der Banddurchlaufofen nicht in Kontakt mit dem beschichteten Bandsubstrat. Insbesondere können die Bandsubstrathauptseiten beginnend mit dem Bandsubstrateintritt in die jeweilige Beschichtungseinrichtung bis mindestens zum Bandsubstrataustritt aus dem Banddurchlaufofen berührungslos geführt werden. Der Banddurchlaufofen kann entweder ausschließlich zur Erreichung der gewünschten Produktendeigenschaften des beschichteten Bandsubstrats oder in Kombination mit einem weiteren nachgeschalteten Banddurchlaufofen nur einen Teilprozessschritt einer Angelierung (Überführung der Pulverbeschichtung von dem festen bzw. pulverförmigen Aggregatzustand in einen schmelzviskosen Flüssigkeitszustand) verwendet werden. In letzterem Fall können die endgültigen Produktendeigenschaften des beschichteten Bandsubstrats in dem weiteren Banddurchlaufofen ausgebildet werden. Der Banddurchlaufofen kann beispielsweise als Konvektionsofen ausgeführt sein. Hierzu kann dem Konvektionsofen ein Anschmelzofen vorgeschaltet sein. Dies kann auch neben IR auch ein Induktionsofen sein Alternativ zu einem Banddurchlaufofen kann die Erwärmung der Bandsubstratbeschichtung auch indirekt über eine induktive Längs- oder Querfelderwärmung des Bandsubstrats erfolgen. Der Banddurchlaufofen kann insbesondere ein Schwebe- oder Durchhangofen sein. Der Banddurchlaufofen kann zum Anschmelzen, zum Anschmelzen und Enderhitzen oder nur zum Enderhitzen eingesetzt werden. Es ist des Weiteren von Vorteil, wenn die Vorrichtung wenigstens einen dem Banddurchlaufofen nachgeschalteten Messsensor zum Erfassen von wenigstens einer Produkteigenschaft des beschichteten Bandsubstrats aufweist. Mit dem Messsensor kann wenigstens ein Beschichtungsergebnis nach der Wärmebehandlung mittels des Banddurchlaufofens erfasst werden. Der Messsensor kann der Sensorklasse Beta-Rückstreu, Rontgenfluoreszenz, Infrarot oder Advanced Thermal Optics zugeordnet sein. Der Messsensor kann bezogen auf die Laufrichtung des Bandsubstrats zwischen dem Austritt der ersten Beschichtungseinrichtung und vor dem Eintritt des Bandsubstrats in den Banddurchlaufofen angeordnet sein. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung einen Messsensor, mit dem das Beschichtungsergebnis an der ersten Hauptseite des Bandsubstrats erfassbar ist, und einen Messsensor, mit dem das Beschichtungsergebnis an der zweiten Hauptseite des Bandsubstrats erfassbar ist. Die Messdaten des bzw. der Messsensoren können ebenfalls der Regeleinrichtung bzw. einem Regelalgorithmus zugeführt und von diesem verarbeitet werden.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum einseitigen und/oder beidseitigen Beschichten eines metallischen Bandsubstrats, wird das Bandsubstrat während der Beschichtung entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn geführt, wird eine erste Hauptseite des Bandsubstrats mit einem in einer ersten Beschichtungseinrichtung, die zumindest teilweise geodätisch unterhalb eines ersten Bahnabschnitts der Bewegungsbahn angeordnet ist, fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver beschichtet, wird das Bandsubstrat am Ende des ersten Bahnabschnitts in Richtung eines zweiten Bahnabschnitts der Bewegungsbahn derart umgelenkt wird, dass das Bandsubstrat in dem zweiten Bahnabschnitt entgegengesetzt zu dem Bandsubstrat in dem ersten Bahnabschnitt läuft, und wird eine zweite Hauptseite des Bandsubstrats mit einem in einer zweiten Beschichtungseinrichtung, die zumindest teilweise geodätisch unterhalb eines zweiten Bahnabschnitts angeordnet ist, fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver beschichtet.
Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf die Vorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann die Vorrichtung gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer beliebigen technisch sinnvollen Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander zur Durchführung des Verfahrens eingesetzt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Abstand (z-Koordinate) zwischen dem Bandsubstrat und dem jeweiligen Behälter über eine Variation einer Zugspannung in dem Bandsubstrat variiert. Durch die Variation der Zugspannung in dem Bandsubstrat kann der Banddurchhang bzw. die Banddurchhangkontur des Bandsubstrats oberhalb der jeweiligen Beschichtungseinrichtung bzw. ein Abstand zwischen dem Bandsubstrat und der jeweiligen Beschichtungseinrichtung verändert werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine mittels der ersten und/oder zweiten Beschichtungseinrichtung erzeugte Beschichtungsstärke berührungslos erfasst, wobei ein Betrieb und/oder eine Positionierung von wenigstens einer Beschichtungseinrichtung in Abhängigkeit einer Soll- Beschichtungsstärke und der jeweilig erfassten Beschichtungsstärke geregelt wird. Mit dieser Ausgestaltung sind die oben mit Bezug auf die entsprechenden Ausgestaltungen der Vorrichtung genannten Vorteile entsprechend verbunden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das beschichtete Bandsubstrat einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Hierzu kann wenigstens ein Wärmebehandlungsofen, insbesondere ein berührungsloser Banddurchlaufofen, eingesetzt werden, wie er oben mit Bezug auf die Vorrichtung beschrieben ist. Durch die Wärmebehandlung können gewünschte endgültige Produkteigenschaften des beschichteten Bandsubstrats ausgebildet werden. Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Figur anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft erläutert, wobei die nachfolgend erläuterten Merkmale sowohl jeweils für sich genommen als auch in unterschiedlicher technisch sinnvoller Kombination miteinander einen vorteilhaften oder weiterbildenden Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigt:
Figur 1 : eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum einseitigen und/oder beidseitigen Beschichten eines metallischen Bandsubstrats 2.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine Führungseinrichtung 3 zum Führen des Bandsubstrats 2 während der Beschichtung entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn. Das Bandsubstrat 2 läuft entsprechend den entlang der Bewegungsbahn angeordneten Pfeilen entlang der Bewegungsbahn. Die Führungseinrichtung 3 umfasst eine Umlenkrolle 4, die das vertikal einlaufende Bandsubstrat 2 in einen horizontal verlaufenden ersten Bahnabschnitt der Bewegungsbahn umlenkt.
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 1 eine erste Beschichtungseinrichtung 5 zum Beschichten einer ersten Hauptseite 6 des Bandsubstrats 2 mit einem in einem ersten Behälter 7 fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver 8. Die erste Beschichtungseinrichtung 5 bzw. der erste Behälter 7 ist zumindest teilweise geodätisch unterhalb eines ersten Bahnabschnitts der Bewegungsbahn angeordnet. Zudem umfasst die Vorrichtung 1 eine zweite Beschichtungseinnchtung 9 zum Beschichten einer zweiten Hauptseite 10 des Bandsubstrats 2 mit einem in einem zweiten Behälter 1 1 fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver 8. Die zweite Beschichtungseinnchtung 9 ist bezüglich der Laufrichtung des Bandsubstrats 2 entlang der Bewegungsbahn der ersten Beschichtungseinnchtung 5 nachgeschaltet.
Die Vorrichtung 1 umfasst des Weiteren eine bezüglich der Bewegungsbahn zwischen die erste Beschichtungseinnchtung 5 und die zweite Beschichtungseinnchtung 9 geschaltete Umlenkeinheit 12 zum Umlenken des Bandsubstrats 2. Der erste Bahnabschnitt geht über die Umlenkeinheit 12 in einen zweiten Bahnabschnitt der Bewegungsbahn über. Der erste Bahnabschnitt erstreckt sich somit von der Umlenkrolle 4 bis zu der Umlenkeinheit 12. Die Umlenkeinheit 12 lenkt das Bandsubstrat 2 derart um, dass das Bandsubstrat 2 in dem zweiten Bahnabschnitt entgegengesetzt zu dem Bandsubstrat 2 in dem ersten Bahnabschnitt läuft. Die zweite Beschichtungseinnchtung 9 bzw. der zweite Behälter 1 1 ist zumindest teilweise geodätisch unterhalb des zweiten Bahnabschnitts angeordnet. Die Umlenkeinheit 12 umfasst zwei hintereinander geschaltete, in Höhenrichtung (Z-Richtung) beabstandet zueinander angeordnete Umlenkrollen 13 und 14, die jeweils einen elektrisch geerdeten Rollenmantel 15 aufweisen.
Jeder Beschichtungseinnchtung 5 bzw. 9 ist eine Stabilisierungsrolle 16 bzw. 17 vorgeschaltet, die zumindest teilweise geodätisch unterhalb des jeweiligen Bahnabschnitts angeordnet ist. Wird das Bandsubstrat 2 nicht mittels der ersten Beschichtungseinnchtung 5 beschichtet, kann die Stabilisierungsrolle 17 alternativ oberhalb des der zweiten Beschichtungseinnchtung 9 vorgelagerten Bahnabschnitts angeordnet sein. Hierbei kann die Stabilisierungsrolle 17 mittels einer nicht gezeigten Versteileinrichtung in eine Stellung geodätisch oberhalb oder unterhalb des Bahnabschnitts bewegt werden. Hierdurch steht eine weitere Prozessgröße zur vorherbestimmten Beeinflussung der
Pulverlackbeschichtungsstärke zur Verfügung.
Jede Beschichtungseinnchtung 5 bzw. 9 ist zwischen der gezeigten Funktionsstellung und einer nicht gezeigten Ruhestellung bewegbar angeordnet. Hierzu ist jede Beschichtungseinnchtung 5 bzw. 9 an einem Positionierrahmen 18 angeordnet, der über ein schienengeführtes Verfahrgesteil 19 mit schienengeführten Laufrollen 20, oder Linearführungen, quer zur Bandlaufrichtung verfahrbar ist. Jeder Positionierrahmen 18 ermöglicht eine Variation der Stellung der jeweiligen Beschichtungseinnchtung 5 bzw. 9 in x-, y- und/oder z-Richtung, um die Stellung der jeweiligen Beschichtungseinnchtung 5 bzw. 9 relativ zu dem Bandsubstrat 2 variieren zu können.
Die Vorrichtung 1 umfasst zudem eine Messeinrichtung 21 zum berührungslosen Messen der mit der ersten Beschichtungseinnchtung 5 erzeugten Beschichtungsstärke. Die Messeinrichtung 21 ist der ersten Beschichtungseinnchtung 5 nachgeschaltet und zwischen die Umlenkrollen 13 und 14 der Umlenkeinheit 12 geschaltet. Zudem umfasst die Vorrichtung 1 eine Messeinrichtung 22 zum berührungslosen Messen der mit der zweiten Beschichtungseinnchtung 9 erzeugten Beschichtungsstärke. Die Messeinrichtung 22 ist der zweiten Beschichtungseinnchtung 5 nachgeschaltet.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine mit den Messeinrichtungen 21 und 22 verbundene Regeleinrichtung 23, die einen Betrieb der ersten Beschichtungseinnchtung 5, der zweiten Beschichtungseinnchtung 9 und der Positionierrahmen 18 in Abhängigkeit einer Soll-Beschichtungsstärke und den mit den Messeinrichtungen 21 und 22 jeweils erzeugten Messdaten regelt.
Die Vorrichtung 1 kann wenigstens eine nicht gezeigte Auftragseinrichtung zum Auftragen einer nassen Beschichtung auf das Bandsubstrat 2 aufweisen. Wenigstens eine der Umlenkrollen 13 und 14 kann eine Gegenrolle der Auftragseinrichtung sein.
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 1 zwei der zweiten Beschichtungseinrichtung 9 nachgeschaltete, berührungslose Banddurchlauföfen 24 und 25 zum Wärmebehandeln des beschichteten Bandsubstrats 2. Die Messeinrichtung 22 ist zwischen den Wärmebehandlungsofen 24 und die zweite Beschichtungseinrichtung 9 geschaltet. Die Vorrichtung 1 kann ferner wenigstens einen dem Banddurchlaufofen 25 nachgeschalteten Messsensor 26 zum Erfassen von wenigstens einer Produkteigenschaft des beschichteten Bandsubstrats 2 aufweisen. Dieser Messsensor 26 ist ebenfalls mit der Regeleinrichtung 23 verbunden.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung
2 Bandsubstrat
3 Führungseinrichtung
4 Umlenkrolle
5 erste Beschichtungseinnchtung
6 erste Hauptseite von 2
7 Behälter von 5
8 Beschichtungspulver
9 zweite Beschichtungseinnchtung
10 zweite Hauptseite von 2
1 1 Behälter von 9
12 Umlenkeinheit
13 Umlenkrolle von 12
14 Umlenkrolle von 12
15 Rollenmantel
16 Stabilisierungsrolle
17 Stabilisierungsrolle
18 Positionierrahmen
19 Verfahrgesteil
20 Laufrolle von 19
21 Messeinrichtung
22 Messeinrichtung
23 Regeleinrichtung
24 Banddurchlaufofen
25 Banddurchlaufofen
26 Messsensor

Claims

Patentansprüche:
1 . Vorrichtung (1 ) zum einseitigen und/oder beidseitigen Beschichten eines metallischen Bandsubstrats (2), aufweisend:
wenigstens eine Führungseinrichtung (3) zum Führen des Bandsubstrats (2) während der Beschichtung entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn; und
wenigstens eine erste Beschichtungseinrichtung (5) zum Beschichten einer ersten Hauptseite (6) des Bandsubstrats (2) mit einem in einem ersten Behälter (7) fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver (8), wobei der erste Behälter (7) zumindest teilweise geodätisch unterhalb eines ersten Bahnabschnitts der Bewegungsbahn angeordnet ist;
gekennzeichnet durch
wenigstens eine zweite Beschichtungseinrichtung (9) zum Beschichten einer zweiten Hauptseite (10) des Bandsubstrats (2) mit einem in einem zweiten Behälter (1 1 ) fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver (8), wobei die zweite Beschichtungseinrichtung (9) bezüglich einer Laufrichtung des Bandsubstrats (2) entlang der Bewegungsbahn der ersten Beschichtungseinrichtung (5) nachgeschaltet ist; und wenigstens eine bezüglich der Bewegungsbahn zwischen die erste Beschichtungseinrichtung (5) und die zweite Beschichtungseinrichtung (9) geschaltete Umlenkeinheit (12) zum Umlenken des Bandsubstrats (2), wobei der erste Bahnabschnitt über die Umlenkeinheit (12) in einen zweiten Bahnabschnitt der Bewegungsbahn übergeht, wobei die Umlenkeinheit (12) das Bandsubstrat (2) derart umlenkt, dass das Bandsubstrat (2) in dem zweiten Bahnabschnitt entgegengesetzt zu dem Bandsubstrat (2) in dem ersten Bahnabschnitt läuft, und wobei der zweite Behälter (1 1 ) zumindest teilweise geodätisch unterhalb des zweiten Bahnabschnitts angeordnet ist.
2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinheit (12) zwei Umlenkrollen (13, 14) aufweist.
3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Umlenkrolle (13, 14) einen elektrisch geerdeten Rollenmantel (15) aufweist.
4. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer Beschichtungseinrichtung (5, 9) wenigstens eine Stabilisierungsrolle (16, 17) vorgeschaltet ist.
5. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Beschichtungseinrichtung (5, 9) zwischen einer Funktionsstellung und einer Ruhestellung bewegbar angeordnet ist.
6. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch wenigstens eine Messeinrichtung (21 , 22) zum berührungslosen Messen der mit der jeweiligen Beschichtungseinrichtung (5, 9) erzeugten Beschichtungsstärke, wobei die Messeinrichtung (21 , 22) der jeweiligen Beschichtungseinrichtung (5, 9) nachgeschaltet ist.
7. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch wenigstens eine mit der Messeinrichtung (21 , 22) verbundene Regeleinrichtung (23), die einen Betrieb und/oder eine Positionierung von wenigstens einer Beschichtungseinrichtung (5, 9) in Abhängigkeit einer Soll- Beschichtungsstärke und den mit der Messeinrichtung (21 , 22) erzeugten Messdaten regelt.
8. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch wenigstens eine Auftragseinrichtung zum Auftragen einer Beschichtung auf das Bandsubstrat (2).
9. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Umlenkrolle (13, 14) eine Gegenrolle der Auftragseinrichtung ist.
10. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch wenigstens einen der zweiten Beschichtungseinrichtung (9) nachgeschalteten Banddurchlaufofen (24, 25) zum Wärmebehandeln des beschichteten Bandsubstrats (2).
1 1 .Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch wenigstens einen dem Banddurchlaufofen (24, 25) nachgeschalteten Messsensor (26) zum Erfassen von wenigstens einer Produkteigenschaft des beschichteten Bandsubstrats (2).
12. Verfahren zum einseitigen und/oder beidseitigen Beschichten eines metallischen Bandsubstrats (2), wobei
das Bandsubstrat (2) während der Beschichtung entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn geführt wird, und
eine erste Hauptseite (6) des Bandsubstrats (2) mit einem in einer ersten Beschichtungseinrichtung (5), die zumindest teilweise geodätisch unterhalb eines ersten Bahnabschnitts der Bewegungsbahn angeordnet ist, fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver (8) beschichtet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Bandsubstrat (2) am Ende des ersten Bahnabschnitts in Richtung eines zweiten Bahnabschnitts der Bewegungsbahn derart umgelenkt wird, dass das Bandsubstrat (2) in dem zweiten Bahnabschnitt entgegengesetzt zu dem Bandsubstrat (2) in dem ersten Bahnabschnitt läuft,
wobei eine zweite Hauptseite (10) des Bandsubstrats (2) mit einem in einer zweiten Beschichtungseinrichtung (9), die zumindest teilweise geodätisch unterhalb eines zweiten Bahnabschnitts angeordnet ist, fluidisiert bevorrateten, elektrostatisch aufgeladenen Beschichtungspulver (8) beschichtet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen dem Bandsubstrat (2) und der jeweiligen Beschichtungseinrichtung (5, 9) über eine Variation einer Zugspannung in dem Bandsubstrat (2) variiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine mittels der ersten und/oder zweiten Beschichtungseinrichtung (5, 9) erzeugte Beschichtungsstärke berührungslos erfasst wird, wobei ein Betrieb und/oder eine Positionierung von wenigstens einer Beschichtungseinrichtung (5, 9) in Abhängigkeit einer Soll- Beschichtungsstärke und der jeweilig erfassten Beschichtungsstärke geregelt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das beschichtete Bandsubstrat (2) einer Wärmebehandlung unterzogen wird.
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KR1020207003044A KR102366390B1 (ko) 2017-08-02 2018-07-11 금속 스트립 기판의 일면 및/또는 양면 코팅 장치 및 그 방법
CN201880050642.9A CN110997160B (zh) 2017-08-02 2018-07-11 用于单侧和/或双侧涂覆金属带状基材的装置和方法
RU2020100917A RU2743076C1 (ru) 2017-08-02 2018-07-11 Способ и устройство нанесения покрытия на одну и/или обе стороны металлической подложки в форме полосы
US16/635,615 US11241710B2 (en) 2017-08-02 2018-07-11 Device and method for coating of a metallic strip substrate on one side and/or on both sides

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802013C1 (ru) * 2023-02-18 2023-08-22 Общество с ограниченной ответственностью "Ви Эм Технолоджи" Способ нанесения на металлические заготовки термопластичной порошковой краски

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7379235B2 (ja) * 2020-03-24 2023-11-14 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基材搬送装置、印刷装置、塗工装置および基材ロール径取得方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3248253A (en) * 1962-06-22 1966-04-26 Sames Sa De Machines Electrost Electrostatic transfer method and apparatus for coating articles with a fluidized composition
US3653544A (en) * 1969-05-29 1972-04-04 Bethlehem Steel Corp Particle dispensing apparatus and method
DE2231685A1 (de) 1971-06-29 1973-01-18 British Steel Corp Verfahren und vorrichtung zum ueberziehen von metallischem bandmaterial
US3887720A (en) * 1971-06-29 1975-06-03 British Steel Corp Method and apparatus for coating a metallic strip
US20020119255A1 (en) * 2000-05-09 2002-08-29 Ranjith Divigalpitiya Method and apparatus for making particle-embedded webs
DE102004010177A1 (de) 2004-03-02 2005-10-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Elektrostatische Fluidisierungsvorrichtung und elektrostatisches Wirbelbadverfahren zur Beschichtung von Substraten mit Beschichtungspulver

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU211078A1 (ru) * 1966-09-05 1968-02-08 К. А. Корнев, О. К. Кошевой, К. К. Хоменкова, Л. И. Човник, А. Н. Черышев , Н. Пазеико Способ получения стеклопластика
SU509296A1 (ru) * 1973-10-18 1976-04-05 Институт Механики Металлополимерныхсистем Установка дл нанесени покрытийиз полимерных порошков
SU1742279A1 (ru) * 1989-04-26 1992-06-23 Центр научно-технического творчества молодежи "Внедрение" Способ получени пористого полимера
DE69425023T2 (de) * 1993-05-07 2001-02-22 Nordson Corp Pulverbeschichtungssystem und Pulverbeschichtungsdicke-Sensor
RU2099154C1 (ru) * 1996-02-09 1997-12-20 Александр Владимирович Пономарев Способ модификации пористых материлов
US5891942A (en) * 1997-05-01 1999-04-06 Fibre Glass-Evercoat Company, Inc. Coating composition with improved water and mar resistance
DE19963491A1 (de) * 1999-12-28 2001-07-05 Alstom Power Schweiz Ag Baden Verfahren zur Herstellung einer hochwertigen Isolierung von elektrischen Leitern oder Leiterbündeln rotierender elektrischer Maschinen mittels Sprühsintern
JP3881268B2 (ja) * 2002-03-25 2007-02-14 富士フイルムホールディングス株式会社 塗布方法および塗布装置
FI121810B (fi) * 2002-03-14 2011-04-29 Metso Paper Inc Menetelmä kalvon muodostamiseksi
DE102005036184A1 (de) * 2004-12-07 2006-06-08 Sms Meer Gmbh Verfahren zur Regelung des Querschnitts von aus einer Drahtwalzstraße austretenden Drähten und Drahtwalzstraße
DE102006013921A1 (de) * 2006-03-25 2007-09-27 Sms Meer Gmbh Verfahren zum Walzen eines Drahts und Drahtstraße
CN101293236A (zh) * 2008-06-24 2008-10-29 华南理工大学 全自动橡胶膏剂涂布装备及工艺
WO2010135769A1 (en) 2009-05-26 2010-12-02 Udo Wolfgang Bucher Wet paint coating thickness measurement and instrument
US8692887B2 (en) * 2010-08-27 2014-04-08 General Electric Company Thermal imaging method and apparatus for evaluating coatings
CN103818492B (zh) * 2014-03-11 2016-04-06 北京交通大学 一种轮腿复合载运机器人
DE102015210685A1 (de) * 2014-11-14 2016-05-19 Sms Group Gmbh Anlage zum zumindest einseitigen Beschichten eines bandförmigen Substrats
JP2016140832A (ja) * 2015-02-03 2016-08-08 東レ株式会社 連続体の塗布装置および塗膜付基材の製造方法
JP2017079179A (ja) 2015-10-21 2017-04-27 東レエンジニアリング株式会社 電池極板の製造装置及び電池極板の製造方法
CN205981127U (zh) * 2016-08-26 2017-02-22 宁德卓高新材料科技有限公司 具有在线测厚功能的隔膜涂覆装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3248253A (en) * 1962-06-22 1966-04-26 Sames Sa De Machines Electrost Electrostatic transfer method and apparatus for coating articles with a fluidized composition
US3653544A (en) * 1969-05-29 1972-04-04 Bethlehem Steel Corp Particle dispensing apparatus and method
DE2231685A1 (de) 1971-06-29 1973-01-18 British Steel Corp Verfahren und vorrichtung zum ueberziehen von metallischem bandmaterial
US3887720A (en) * 1971-06-29 1975-06-03 British Steel Corp Method and apparatus for coating a metallic strip
US20020119255A1 (en) * 2000-05-09 2002-08-29 Ranjith Divigalpitiya Method and apparatus for making particle-embedded webs
DE102004010177A1 (de) 2004-03-02 2005-10-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Elektrostatische Fluidisierungsvorrichtung und elektrostatisches Wirbelbadverfahren zur Beschichtung von Substraten mit Beschichtungspulver

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2802013C1 (ru) * 2023-02-18 2023-08-22 Общество с ограниченной ответственностью "Ви Эм Технолоджи" Способ нанесения на металлические заготовки термопластичной порошковой краски

Also Published As

Publication number Publication date
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US11241710B2 (en) 2022-02-08
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