CH686560A5

CH686560A5 - Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Lack auf die Schweissnaht von rohrformigen Korpern.

Info

Publication number: CH686560A5
Application number: CH26293A
Authority: CH
Inventors: Siegfried Frei
Original assignee: Siegfried Frei
Priority date: 1993-01-30
Filing date: 1993-01-30
Publication date: 1996-04-30

Description

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CH 686 560 A5

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Beschreibung

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Auftragen von Lack auf die Schweissnaht von rohr-förmigen Dosenkörpern gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1. Gegenstand der Erfindung ist weiter eine Vorrichtung zum Auftragen von Lack auf die Schweissnaht von rohrförmigen Körpern gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 7.

Gebinde aus Weissblech, insbesondere für Konserven, werden mittels Rollennaht-Schweissmaschi-nen hergestellt. Beim Schweissen der als Quetschnaht ausgeführten Verbindung der zwei Kanten eines Weissblechzuschnittes wird das als Korrosionsschutz dienende Zinn aus dem Schweissnahtbe-reich verdrängt. Die Schweissnaht ist folglich nach der Schweissung ungeschützt und neigt dazu, innert kürzester Zeit zu korrodieren und den Inhalt des Gebindes zu verunreinigen. Die Schweissnaht muss daher durch eine Lackschicht gegenüber dem Inhalt des Gebindes geschützt werden. Es sind bis heute drei verschiedene Verfahren bekannt: Das Abdecken der Schweissnaht mit flüssigem Lack entweder durch Spritzen oder durch Aufrollen sowie die elektrostatische Beschichtung der Naht mittels Kunststoffpulver. Die beiden erstgenannten Methoden haben den Nachteil, dass sich die meist scharfkantige Naht nur ungenügend gegen Korrosion schützen lässt und für empfindliche Füllgüter daher ungeeignet ist. Die Beschichtung mit Kunststoffpulver andererseits erfordert einen verhältnismässig hohen technischen Aufwand für die Aufbereitung und die Wiederaufbereitung des Pulvers, das aus der Applikationszone zurückgesaugt wird. Heute haben sich die Beschichtungsanlagen mittels Pulver durchgesetzt und werden vor allem bei sehr schnellaufenden Maschinen, z.B. für 600 bis 800 Gebinde pro Minute, erfolgreich eingesetzt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein kostengünstiges Beschichtungsver-fahren für Schweissmaschinen im tieferen Leistungsbereich zu schaffen, das eine kontinuierliche Beschichtung der mit geringem Abstand auf der Schweissmaschine hergestellten Gebinde ermöglicht. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, mit der auf Schweissmaschinen der niedrigeren Leistungsstufe in einfacher Weise die Innenseite der Schweissnähte beschichtet werden können.

Gelöst wird die erste Aufgabe durch ein Verfahren gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1. Gelöst wird die zweite Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 7.

Der eine band- oder strangförmige Gestalt aufweisende Lack - er kann auch einen Hotmelt-Zu-satz aufweisen - kann durch Extrudieren hergestellt sein und mit geringem Aufwand durch eine innerhalb oder ausserhalb des Schweissarmes verlaufende Leitung in den Auftragsbereich eingeführt werden. Durch ein im Auftragskopf angeordnetes Transportrollenpaar wird das Band gleichzeitig durch den Schweissarm hindurchgezogen und anschliessend in den Auftragskopf hineingeleitet. Durch die axiale Verschiebbarkeit der Transportrollen kann bei Unterbruch der Schweissmaschine und damit bei Unterbruch der Gebindeproduktion der Ausstoss von aufgewärmten Lack an der Öffnung des Auftragskopfes jederzeit unterbrochen und ein Oxidieren verhindert werden.

Die am Auftragskopf austretende Lackmenge kann in einfacher Weise durch die Vorschubgeschwindigkeit und die Vorschubkraft des in den Auftragskopf eingeführten Lackbandes eingestellt werden.

Der Auftragskopf hat einen einfachen Aufbau und es wird für die Zufuhr des Lackes nur eine einzige grössere Leitung, nämlich die Vorschubleitung, für das Lackband benötigt, so dass auch Gebinde mit geringem Durchmesser auf diese Weise lackiert werden können. Die übrigen, im Lackauftragskopf angeordneten mechanischen Elemente benötigen nur eine Zufuhr von elektrischem Strom und allenfalls Druckluft. Mit der Heizung im Auftragskopf kann bei ungenügender Eigenwärme der Schweissnaht das Lackband ganz oder teilweise zu flüssigem Lack umgewandelt werden.

Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schweissmaschine im Grundriss,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teils der Schweissmaschine und der daran befestigten Auftragsvorrichtung für Lack in Seitenansicht,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Auftragsvorrichtung in Fig. 2 längs Linie III-III.

Auf einer Ftollennaht-Schweissmaschine 1 wie sie beispielsweise in der US-A 3 834 010 beschrieben ist, werden Dosenrümpfe 3 aus anfänglich rechteck-förmigen Blechabschnitten 2 hergestellt. Dabei werden die Blechabschnitte 2 vorerst in einem sogenannten Rundapparat 4 in der Schweissmaschine 1 zu einem Zylinder gerollt, dessen Kanten sich geringfügig überlappen. In einer Führungsschiene 5, auch Z-Schiene genannt, werden die beiden zu ver-schweissenden Kanten der Blechabschnitte 2 in gegenseitige Überlappung gebracht und zwischen zwei Schweissrollen 7 und 9 durch elektrische Wi-derstandsschweissung miteinander verbunden. Die nach der Verschweissung der Kanten rohrförmigen Dosenkörper 3 werden durch ein Transportband 11,

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über dessen unterem Trum 13 Permanentmagnete 15 angeordnet sind, weitertransportiert. Am Schweissarm 17, der die untere Schweissrolle 9 trägt, ist in der Vertikalen schwenkbar eine Lackauftragsvorrichtung 19 angelenkt. Das Ende der Lackauftragsvorrichtung 19 ist mittels Stützrollen 21 auf Auflagerollen 23 abgestützt. Die Auflagerollen 23 sind auf einem Träger 25 angeordnet, welcher Teil der Schweissmaschine 1 sein kann oder als separates Element auf dem Boden 26 abgestützt ist. Die Lackauftragsvorrichtung 19 weist vorzugsweise mindestens zwei hintereinander angeordnete Stützrollen 21 auf, damit beim Auftragen von Lack auf die mit dem Transportband 11 vorbeigeführten Dosenkörper 3 stets mindestens eine der beiden Stützrollen 21 sich auf der Innenseite des gerade vorbeigeführten oder des folgenden Dosenkörpers 3 abstützen kann, während dem der Dosenkörper 3 von aussen auf den Auflagerollen 23 getragen wird.

Die Lackauftragsvorrichtung 19 besteht im wesentlichen aus einem langgestreckten Körper 27, der an seinem vorderen Ende ein Gelenk 29 aufweist oder fest mit dem Ende des Schweissarmes 17 verbunden ist.

Im Körper 27 der Lackauftragsvorrichtung 19 ist eingangsseitig ein Lackauftragskopf 31 angeordnet, welcher von einer Bohrung 33 durchdrungen wird. Die Bohrung 33 endet an der Oberseite des Lackauftragkopfes 31 in einer Austragsöffnung 35. Der Eingang 37 der Bohrung 33 befindet sich vorzugsweise auf der von der Schweissmaschine 1 abgewandten Seite. Hinter dem Eingang 37 ist auf einem Schiebelager 39 eine Transportrolle 41 dreh-und antreibbar gelagert. Die Transportrolle 41 wird mittels eines Antriebriemens oder einer Kette 43 von einem Motor 45 angetrieben. Die Kette 43 umschlingt ein auf die Abtriebsseite des Motors 45 aufgesetztes Abtriebsrad 47 eines Winkelgetriebes 49. Das Schiebelager 39 ist in einer Längsführung 40 im Körper 27 in Richtung des Pfeiles A mittels eines Linearantriebes 51 verschiebbar. Im dargestellten Beispiel besteht der Linearantrieb 51 aus einem Druckluftzylinder 53 mit einem darin gelagerten einseitig durch eine Feder 56 beaufschlagten Kolben 55. Als Linearantrieb 51 könnte auch ein Elektromotor eingesetzt sein.

Über der Transportrolle 41 ist eine federgelagerte Anpressrolle 57 angeordnet, welche dazu dient, ein stirnseitig in die Lackauftragsvorrichtung 19 eingeführtes Lackband 59 radial auf den Mantel der Transportrolle 41 aufzupressen. Das Lackband 59 kann einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen und wird, wie in Fig. 1 dargestellt, unterhalb des Schweissarmes 17 in einem Führungsrohr 61 von einem Speicher 63, z.B. einer Rolle, abgezogen.

Im Mantel der Transportrolle 41 kann ein dem Querschnitt des Lackbandes 59 entsprechender Einstich 64 angebracht sein, in dem das Lackband 59 geführt wird.

Das Lackband 59 wird vom Speicher 63 vorerst durch das Rohr 61, das sich auch innerhalb des Schweissarmes 17 befinden kann, wenn genügend Raum vorhanden ist, stirnseitig in die Lackauftragsvorrichtung 19 eingeleitet und dort, die Transportrolle 41 umschlingend, in die Bohrung 33 am Lackauftragskopf 31 eingeführt werden. Die Anpressrolle 57 bewirkt, dass das Lackband 59 durch die Transportrolle 41 einerseits vom Speicher 63 abgezogen und andererseits in die Bohrung 33 hineingestossen oder -geschoben wird.

Im Lackauftragskopf 31 kann eine Vorrichtung 65 zum Erwärmen des Lackbandes 59 eingebaut sein. Die Vorrichtung zum Erwärmen des Lackbandes 59 ist vorzugsweise eine elektrische Widerstandsheizung. Mit einem Thermostat 67 kann die Temperatur des Lackbandes 59 an der Austragsöffnung 35 überwacht werden. Über der Austragsöffnung 35 und in einem Abstand zu letzterer, ist eine Begasungsvorrichtung 69 angeordnet, mit der ein inertes Gas, z.B. Stickstoff, gegen die Austragsöffnung 35 geblasen werden kann, wenn sich kein Dosenkörper 3 dort befindet. Auf diese Weise lässt sich vermeiden, dass das erwärmte, nun als flüssiger Lack 60 vorliegende Lackband 59 an der Austragsöffnung 35 eintrocknet und/oder oxidiert und einen kontinuierlichen Betrieb ohne Zwischenreinigung verhindert.

Die Transportrolle 41 könnte auch auf der vorderen Seite des Auftragskopfes 31 angeordnet sein. Allerdings würde dann die Distanz zwischen den Schweissrollen 7, 9 und der Lackaustrittsöffnung 35 grösser und folglich die Temperatur der Schweissnaht 6 beim Beschichten tiefer, was zu einer schlechteren Lackverteilung über der Schweissnaht 6 führen kann.

Im folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutert. Dosenrümpfe 3, an denen zwischen den beiden Schweissrollen 7 und 9 die Schweissnaht 6 angebracht worden ist, werden am Transportband 11 hängend axial über die Lackauftragsvorrichtung 31 geführt. Die im Scheitel liegende Schweissnaht 6 wird dabei in sehr geringem Abstand oder leicht schleifend an der Austragsöffnung 35 vorbeigeführt. Die Dosenkörper 3 folgen sich dabei mit sehr geringem Abstand von wenigen Zehntels* bis einigen Millimetern. Sobald die Schweissmaschine 1 in Betrieb gesetzt wird und Dosenrümpfe 3 hergestellt und vom Transportband 11 über die Auftragsvorrichtung 31 geführt werden, wird auch die Transportrolle 41 durch den Antriebsmotor 45 angetrieben und dabei das Lackband 59 oder der Lackstrang vom Speicher 63 in die Bohrung 33 im Lackauftragskopf 31 eingeschoben, dort von der Heizung 65 aufgewärmt und durch die Austragsöffnung 35 auf die noch vom Schweissvorgang heisse Schweissnaht 6 aufgetragen. Bei einem Unterbruch der Schweissung, d.h. wenn kein Dosenkörper 3 an der Austragsöffnung 35 vorbeigeführt wird, wird der Antrieb der Transportrolle 41 abgestellt und damit der Vorschub des Lackbandes 59 in den Lackauftragskopf 31 gestoppt. Um einen sofortigen Unterbruch des Ausstosses von Lack 60 an der Lack-austragsöffnung 35 zu erreichen, wird erfindungsge-mäss mit dem Unterbrechen des Antriebes der Transportrolle 41 die Transportrolle 41 selbst vom Lackauftragskopf 31 weggezogen und damit der Überdruck des Lackes 60 in der Bohrung 33, erzeugt durch das Einschieben des Lackbandes 59, in einen Unterdruck umgesetzt. Dies hat zur Folge,

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dass an der Lackaustragsöffnung 35 der dort erweichte oder flüssige Lack 60 in die Lackaustragsöffnung 35 zurückgesaugt wird. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass beim Unterbruch der Dosenproduktion Lack 60 über die Austragsöffnung 35 hinaustreten und eine später folgende Dose 3 verunreinigen kann. Damit der an der Lackaustragsöffnung 35 haftende Lack 60 nicht eintrocknen oder oxidieren kann, wird durch die Begasungsvorrichtung 69 ein inertes Gas auf die Austragsöffnung 35 geblasen und so der dort befindliche Lack 60 am Eintrocknen gehindert. Für die Begasung kann auch die üblicherweise an den Schweissrollen 7, 9 angeordnete Begasungsvorrichtung eingesetzt werden.

Bei Arbeitsende kann das Lackband 59 durch eine Drehrichtungsumkehr der Transportrolle 41 aus der Bohrung 33 herausgezogen und die Bohrung 33 gereinigt werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, bei Arbeitsbeginn durch Aufheizen des Auftragskopfes 31 die in der Bohrung 33 befindliche Lackmenge vorerst zu erweichen oder zu verflüssigen, bevor die Produktion von Dosen 3 bzw. das Auftragen des Lackes 60 auf die Schweissnaht 6 erneut beginnt.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Auftragen von Lack (60) auf die Schweissnaht (6) von Dosenkörpern (3) im An-schluss an das Schweissen auf einer Schweissmaschine (1), bei der der Lack (60) in Gestalt eines Lackbandes (59) von einem Speicher (63) abgezogen und entlang oder durch den Schweissarm (17) der Schweissmaschine (1) hindurch in eine Lackauftragsvorrichtung (19) hineingeführt und dort, entsprechend der benötigten Menge, in einem Lackauftragskopf (31) erweicht an die Schweissnaht (6) übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lackband (59) mit einem Transportmittel (41, 57) in eine Bohrung (33) in der Lackauftragsvorrichtung (19) hineingestossen, erwärmt und dann an die an der Lackübertragungsvorrich-tung (31) vorbeigeführte Schweissnaht (6) ausgetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Transportmittel ein Rollenpaar (41, 57) vor oder hinter dem Lackauftragskopf (31) angeordnet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrag des erwähnten Lackes (60) an die Schweissnaht (6) bei Abwesenheit eines Dosenkörpers (3) durch Stillsetzen der Transportrolle (41) unterbrochen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der aus der Austragsöffnung (35) austretende Lack (60) durch Zurückziehen des Lackbandes (59) in die Austragsöffnung (35) hineingesaugt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Austragsdruck und die Austragsmenge des Lackes (60) durch die Vorschubkraft und/oder -geschwindigkeit des dem Auftragskopf (31) zugeführten Lackbandes (59) einstellbar ist.

7. Vorrichtung zum Auftragen von Lack (60) auf die Schweissnaht (6) von Dosenkörpern (3) nach dem Verfahren gemäss Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Lackauftragskopf (31) eine Bohrung (33) zum Einführen eines Lackbandes (59) und eine Austragsöffnung (35) zum Austragen des im Austragskopf (31) zu Lack (60) erweichten oder verflüssigten Lackbandes (59) angebracht sind, und dass weiter mindestens eine antreibbare Transportrolle (41) zum Heranführen des Lackbandes (59) an den Lackauftragskopf (31) und zum Hineinschieben des letzteren in den Lackauftragskopf (31) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Lackauftragskopf (31) Mittel (65) zum Erwärmen oder Schmelzen des Lackbandes (59) zu verflüssigtem Lack (60) eingesetzt sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder

8, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportrolle (41) hinter dem Lackauftragskopf (31) angeordnet ist, derart, dass das durch die Schweissmaschine (1) zugeführte Lackband (59) die Transportrolle (41) um mindestens 180° umschlingt, bevor es in die Bohrung (33) am Lackauftragskopf (31) eingeführt wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis

9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Transportrolle (41) bezüglich dem Lackauftragskopf (31) verschiebbar angeordnet und durch einen Antrieb (51) verschiebbar ist.

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