DE6752437U

DE6752437U - Beschichteter hohlkoerper und vorrichtung zu seiner herstellung

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Publication number: DE6752437U
Application number: DE19686752437
Authority: DE
Original assignee: W L SCHWAAB INH Gebr BECK
Current assignee: W L SCHWAAB INH Gebr BECK
Priority date: 1968-08-10
Filing date: 1968-08-23
Publication date: 1969-02-20
Also published as: CH491679A

Description

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DIPL.-INQ. H. Schiffer 24. Oktober 1968

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Karlhe/Bde

Firma W₀L₀ Schwaab, Inn. G-ebrüder Becker Gesellschaft mit beschränkter Haftung« Lackfabriken KG., 7504 Weingarten/Baden, Kanalstraße 17-19

Yorrichtung zur Beschichtung von Hohlkörpern

Die Ueuerung betrifft eine Yorrichtung zur Beschichtung von Hohlkörpern wie Behälter, Dosen und dergl., v.obei das Beschichtungsraaterial im elektrostatischen PsId auftragbar ist und auf dem geerdeten Hohlkörper einen Film bildet.

Es ist bekannt, Hohlkörper, wie Behälter, Dosen und dergleichen an ihren Innen- und Außenflächen aus optischen Gründen und zum Schutz von äußeren Einflüssen* wie Kratzer, sowie zum Schutz vor aggressiven Püllgiitern mit einer Lackbeschichtung zu versehen. Das Auftragen dieser Beschichtung kann bekanntermaßen auf elektrostatischem Wege erfolgen. Das dem zu Grunde liegende Prinzip besteht

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darin, daß sich elektrisch aufgeladene Lacktröpfehen in einem Feld hoher elektrischer Stärke aufgrund elektrostatischer Kräfte längs den Kraftlinien au der geerdettn Körperoberfläche hin bewegen und dort entladen. Da sich mit zunehmender Lackdicke die für den LackierTorgang verantwortliche Potentialdifferenz verringert, wird infolge der an unlackierten Flächen höheren Potentialdifferenz automatisch bewirkt, daß die Lackierung gleichmäßig erfolgt.

Damit der Lack die an ihn gestellten Aufgaben erfüllen kann, iziuß dafür gesorgt werden, d aß der Lack gut auf den zu schützenden Flächen haftet. Dazu ist es bisher notwendig gewesen, in umfangreichen Vorbehandlungsverfah- τβη die Oberfläche des Lackiergutes von Verunreinigungen, wie oxid, lett und Schmutz, zu befreien. Das zu lackierende Gut muß hierbei einer Eeinigung, einer Entfettung und schließlich einer Phosphat!erung unterworfen werden, üach dieser Torbehandlung wird üblicherweise, falls es sich ua Hohlkörper handelt, zunächst die Innenlackierung vorgenommen. .Anschließend erfolgt in öinem Durchlaufofen die Einbrennung dieser Innenlackierung. Danach werden die auf Dorne aufgesteckten Hohlkörper im Walzverfahren außen lackiert und im Durchlaufofen vorgetrocknet. Bachdem der lackierte Gegenstand nach einem bei der Dosen-

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Industrie üblichen Verfahren bedruckt wurde, muß darüber hinaus für den Druck eine farblose Schutzlackierung aufgebracht werden» Diese kann entweder naß in naß aufgebracht und zusammen mit dem vorgetrockneten Gegenstand getrocknet werden oder auf den bereits fertiggetrockneten Gegenstand aufgebracht und extra eingebrannt werden. Das Pertigtrocknen erfolgt üblicherweise ebenfalls in einem Durchlaufofen.

Heben der Vielzahl der oben bescliriebenen Bearbeitungsstufen weist das bisherige Verfahren noch andere erhebliche Kaehteile auf. So kann es oft vorkommen, daß an schlecht zugänglichen Stellen des zu lackierenden wgenstääaes, wo infolgedessen die Eeinigung, Entfettung und Phosphatierung nur in ungenügendem Maße stattfinden konnte, der lack nur teilweise oder gar nicht an seiner Unterlage haftet. Bei der nachfolgenden Erhitzung im ^Durchlaufofen kommt es dann an diesen Stellen leicht zu -Blasenbildung, Aufwerfungen und Porenbildung. Insbesondere wird durch das bei der Erwärmung aus dem Lack verdampfende lösungsmittel die Porendichtheit des Lackes beeinträchtigt·

Ss besteht also die Möglichkeit, daß Füllgut in direktem Xontakt mit der Behälterwand ^steht. Falls es sich um

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aggressives Füllgut handelt, kommt es dabei zu der gefurchte ten Unterwanderung. Dabei blättert die Lackschicht ausgehend von einer winzigen, dem direkten Angriff des Füllgutes ausgesetzten Stelle allmählich von der Behälterwand ab und kann, beispielsweise bei Spraydosen, zum Verstopfen des Sprühkopfes führen, da sich einzelne Lackpartikelchen in diesem festgesetzt haben. Da von außen eine Säuberung des Sprühkopfes meist unmöglich ist, kann der resTcliche Sprühdoseninhalt nicht mehr entnommen werden und ist wertlos geworden.

Palis aggressives Füllgut längere Zeit mit der Behälterwand in Berührung steht, kann e s sogar zum völligen Durchfressen der meist dünnen Dosenwand und damit zum Auslaufen des oft feuergefährlichen Inhaltes kommen.

Andererseits sina auch Beaktionen zwischen JB¹SlIgUt und Behälterwand möglich, die zu einer Schädigung des !Füllgutes führen. Insbesondere bei Lebensmitteln ist die Gefahr einer geschmacklichen Veränderung oder gar des τδΐ— ügen Verderbens dieser Lebensmittel erheblich. So -wird ■beispielsweise die Pettoxydation, d.h. der Verderb des Jettes infolge Sanzig^rerdens in hoheiE MaBe durch Schwer— metallioneu segmistig ^,

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Ferner ist es oft notwendig, zum Schutz, der Innenlackierung vor aggressives Füllgütern die Innenlackierung speziell den Eigenschaften des Füllgutes und dessen Aggressivität anzupassen, was neben dem dafür nötigen Aufwand noch den Nachteil hat, daß die so lackierten Gegenstände oft nur für dieses Füllgut ν erwendet werden iönnexu

Aufgabe der Torliegenden Neuerung ist es, eine Möglichkeit xu finden, um die oben beschriebenen -Uachteile zu vermeiden, insbesondere die erforderliche umfangreiche Vorbehandlung der Oberfläche der Hohlkörper einzuschränken, das bisher notwendige zweimalige Durchlaufen einer Lackierungszone und nachfolgenden Erhitzungszone zu vermeiden und die Notwendigkeit, für den Üruek eine farblose Schutzlackierung aufbringen zu müssen, auszuschalten. Weiterhin soll absolute Porendichtheit der Beschichtung gewährleistet sein, so daß eine Berührung zwischen Füllgut und Hohlkörperwand ausgeschlossen ist und auch Lebensmittel ohne Bedenken als Füllgut in Frage kommen· Weiterhin soll der bei den bisherigen Verfahren einer Beschichtung mit Lack übliche Materialverlust erheblich verringert v/erden, so daß sich neben und durch Vereinfachung der Vorrichtung auch eine Senkung der Kosten für die Beschichtung ergibt.

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Ausgehend von Hohlkörpern, wie Behälter, Dosen und dergleichen, bei denen das Beschichtungsmaterial im elektrostatischen PeId aufgetragen ist und auf dem geerdeten Hohlkörper einen PiIm bildet, erfolgt die Lösung dieser Aufgabe neuerungsgemäß dadurch, daß in einer Biasstaiion !Kunststoff in Pulverform gegen die zu beschichtenden Pläehen des Hohlkörpers blasbar ist und daß in einer an sich bekannten Wärmestation die pulverfc-Taige Kunststoffbeschichtung zu einem porenfreien Überzug überführbar ist.

Im Gegensatz zum elektrostatischen Lackieren, wo flüssiges Medium versprüht wird, das aufgrund der in ihm enthaltenen Bindemittel an der Körperoberfläche haftet,

handelt es sich bei der Heuerung um das Verblasen von festen, pulverförmigen !Kunststoffteilchen, welche in erster Linie durch die vom elektrostatischen PeId erzeugte Potentialdifferenz und nicht durch chemische Bindemittel an der Körperoberfläche festgehalten werden. Erst durch die auf die Beschichtung folgende Erwärmung kommt es durch

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Verschmelzen der Kunststoffteilchen zu einer geschlossenen, am Körper haftenden tJberzugsschicht. Da hierbei keine Lösungsmitteldämpfe entweichen, ist absolute Porenfreiheit sichergestellt.

Demgegenüber kommt dem beim Lackieren üblichen Einbrennen die gänzlich andere Aufgabe zu, eine im Lack enthaltene Komponente, nämlich das Lösungsmittel, durch "Verdampfen zu entfernen und dadurch den Lack zu trocknen und gleichzeitig zu festigen, was allerdings der absoluten Porenfreiheit des Überzuges zuwiderläuft.

Die Verwendung von Kunststoffpulver anstelle von STüssiglack bewirkt eine erhebliche Verringerung der bei Lack üblichen Vorbehandlung. Während es, wie schon erwähnt, zur guten Haftung und zum Schutz vor korrosiven .Einflüssen vor dem Lackieren nötig ist, aas Lackiergut zu reinigen, zu entfetten und zu phosphatieren, genügt bei der Kunststoffbeschichtung, die Entfettung. Bei der Entfettung etwa zurückbleibende Schlieren, die im I¹ alle anscnli sender Lackierung die Porenbildung begünstigen und daher durch gründliches Schwemmen oder im Sprühverfahren entfei werden müssen und dabei erheblichen Wasserverbrauch bedingen, sind im Jalle der Beschichtung mit pulverförmigan Kunststoff und anschließendem Verschmelzen zu einem

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porenfreien Überzug nicht störend und brauchen daher auch nicht beseitigt zu vier den.

Ein weiterer groiser Vorteil der Heue rung be stein, darin, UsS auf die bei den üblichen Lackierverfahren notwendige Ablüftzelt des frisch lackierten Gutes verzichtet werden kann, wodurch sich die Searbeitungszeit erheblich verkürzt

Auch bezüglich der Möglichkeit des Anbringgns von Druckzeichen weisen kunststoffbeschichtete G-egenstände große Vorteile auf: Der Druck schwitzt unverwischbar in die Beschichtung ein, so daß auf das Auftragen und nachfolgende Einbrennen eines farblosen Überzuglaekes zum Schutz des Druckes verzichtet werden kann.

Pernex muß hervorgehoben v/erden, daß bei der -Neuerung auf die Installierung umfangreicher Luftreinigungsanlagen verzichtet werden kann, da bei der anschließenden Wärmebehandlung der mit Kunststoffpulver beschichteten Gegenstände keine gesundheitsschädlichen Lösungsmitteldämpfe entstehen können.

Sine weitere überaus vorteilhafte Eigenschaft der Neuerung besteht darin, daß der Materialverlust entfällt, der bishe durch Absaugen von Lacknebel über die Luftreinigungsanlage

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entsteht. Denn das überschüssige, nicht an dem zu beschichtenden Körper auftreffende -^unststoffpulver kann leicht durch ein unterhalb des Körpers geführtes Förderband gesammelt and erneut den Blasdüsen zugeführt werden.

Eine Seihe weiterer erheblicher Vorteile ergibt sich durch die spezifischen Eigenschaften des -kunststoffes, nämlich seine Lohe Beständigkeif gegen viele Chemikalien, sein geringes Gewicht, seine hohe Elastizität und Schlagfestigkeit. Insbesondere ist es aufgrund der hohen Elastizität des Kunststoffes aöglich, Körper nach iaref Beschichtung noch einer Verformung zu unterziehen, ohne daß es zu einem Abblättern oder Springen der Beschichtung kommt, wie es in solchen Fällen häufig bei Lack der Pail ist*

Darüber hinaus muß hervorgehoben werden, daß die Anwendung der neuerungsgemäßen Vorrichtung nicht feuergefährlich ist, da auf die Verwendung von lösungsmitteln verzichtet werden kann.

Als b esonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Beschichtung der Innenfläche sowie der anschließenden Bodenfläche und der Außenfläche gleichzeitig vorzunehmen. Dazu fährt ein Satz Blasdüsen entsprechend der Taktzahl des Förderbandes impulsgesteuert in die Dosen ein und übernimmt die Innenbeschichtung der Mantel- sowie der Bodenfläche,

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während gleichseitig ein zweiter Satz Blasdüsen die Außenbeschichtung der Mantelfläche übernimmt. Durch die Kombination dieser beiden Arbeitsgänge brauchen die zu beschichtenden G-egenstände nur einmal die BeSchichtungszone mit anschließender Erhitzungszone zu durchlaufen. Selbst-Terständlich ist es dabei möglich, in der Beschichtungazone eine mehrmalige Beschichtung mit eventuell sich ändernder Korngröße des Beschichtungspulvers vorzunehmen.

Peraer hat es sieh als vorteilhaft erwiesen, den Hohlkörper durch einen Saugnapf, etwa aus temperaturbeständigem kunststoff wie Seilen, an der Außenseite des Bodens pneumatisch zu halten und gleichzeitig über einen im Saugnapf enthaltenen Eisenkern zu erden_o Bei Gegenständen aus Eisenblech kann anstelle der pneumatischen Halterung mit Eisenkern owh eise elektromagnetische Haltevorrichtung eingesetzt werden, die beide Aufgaben, nämlich Halterung und Erdung, übernimmt. Durch Regelung des am Saugnapf herrschenden Unterdrücke3 bzw. des am -^agnet liegenden Magnetisierungsstromes kann dis Aufhängung der zu beschichtenden Gegenstände leicht gesteuert werde¹-..

Als besonderer Vorteil der feuerung hat sich die Möglichkeit erwiesen, das für die porenfreie Beschichtung erforderliche elektrostatische Feld so weit herabzusetzen, daß überschußmengen des Besehichtungspulvers durch eine auf die Behälter

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wirkende Vibrationsvorrichtung, die zwischen Beschichtungs und Erhitzungszone angeordnet ist, abschüttelbar sind. Da hierbei noch eine gewisse Potentialdifferenz zwischen Beschichtung spulv er und Körperfläche bestehen bleibt, die Jedoch mit dem Abstand zur Körperfläche abnimmt, veranlaßt die Schüttelbewegung in erster Linie solche Teilchen zum Abfallen, die am weitesten von der Körperfläche entfernt liegen, d.h.« an den dicksten Stellen der Beschichtung werden Teilchen bevorzugt abgeschüttelt. Diese abgeschüttelten Teilchen können wiederum leicht, beispielsweise durch ein unter dem zu beschichtenden Gegenstand angeordnetes förderband gesammelt und erneut den Blasdüsen zugeführt werden. Es ist dadurch eine vollständige Rückgewinnung überflüssigen Beschichtungsmaterials gegeben, was xu «rsehliehen finanziellen Einsparungen führte Weiterhin ist durch die Anwendung elektrostatischer Grundgesetze gewährleiste t, daß eine homogene, gleichmäßig starke und porenfreie Beschichtung erzielt wird.

Ss hai; sich als günstig erwiesen, daß der Hohlkörper mit seiner öffnung nach, unten weisend durch eine den Saugnapf tragende !Förderkette geführt ist, wobei der Hohlkörper bei UwHb Jcungen der iörderkette um seine Querachse kippbar ist, so daJB die Xettenteilung und der Bmlenkradius gering bleiben» !Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß überflüssiges Bssehichtungssiaterial auch aus dem ±ma.ern de: 35ose abgeschüttelt werden kann.

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J¹Ig. 1 zeigt beispielhaft eine mögliche Ausführungsform des Neuerungsgedankens.

An der zum besseren Verständnis um 90^w in die Zeichenebene hineingeklappten Förderkette 1 hängt über eine Haltevorrichtung 2 und einen daran befestigten Saugnapf 4 der neuerungsgemäß zu beschichtende Hohlkörper 6. Zur pneumatischen Halterung des Hohlkörpers 6 ist der Saugnapf 4 mit einem Anschluß 7 an eine Unterdruckleitung versehen. Die erforderliche Erdung des Hohlkörpers 6 erfolgt über den ebenfalls im Saugnapf 4 angebrachten Eisenkern 5· der elektrisch leitend mit der geerdeten Schiene 3 verbunden ist. Die unter Hochspannung stehenden Blasdüsen 8 und 9 übernehmen die Innen- bzw. Außenbeschichtung des Hohlkörpers 6. Die Abgabe des Kunststoffpulvers sowie das Inarbeitsstellungbringen der Blasdüsen 8 und 9 kann ebenso wie der Bewegungsablauf der förderkette 1 elektronisch gesteuert werden.

Claims

* M li 1 1 J * (10 203) - 13 - Schutζansprüehe

1. ν orrichtung zur Beschichtung von Hohlkörpern, wie Behälter, Dosen und dergleichen» wobei das Beschiehtungsmaterial im elektrostatischen ?eld auftragbar ist und auf dem geerdeten Hohlkörper einen PiIm bildet, gekennzeichnet durch eine Blasstation, in der Kunststoff in Pulverform gegen die zu beschichtenden Flächen des Hohlkörpers (6) blasbar ist, und eine nachgeordnete an sich bekannte ^ärmestation zur Überführung der pulverförmigen Kxmststoffbescbicht-usg in einen porenfreien Überzug.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Blasstation Blasdüsen (8 und 9) der= art angeordnet sind, daß der Hohlkörper (6) an seiner Innenfläche sowie der anschließenden Bodenfläche und der Außenfläche gleichzeitig beschichtbar ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (6) durch einen an der Außenseite des Bodens angeordneten Saugnapf (4) pneumatisch gehalten und gleichseitig geerdet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Blasstation und tfärme-

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eine Zone toh herabgesetzter Feldstärke angeoranet ist-

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4_S dactaren gekennzeichnet, daß in ä&z.- Zone herabgesetzter IeIistärke iTDerschußmengen. des Sescfc^ehtxmgsp-olvers wuFeh auf den Hohlkörper (6) wirkende Yibrationsbewegungen abschüttelbar sind.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (6) mit seiner Öffnung nach unten weisend durch eine den Saugnapf (4) tragende Förderkette (1) geführt ist und bei TJmlenkungen der Förderkette (T)" um seine Querachse kippbar ist.