DE1621811C - Verfahren zum gleichmäßigen Beschichten eines Bandes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum gleichmäßigen Beschichten der mit einem Haftmittel versehenen Unterseite eines in horizontaler Richtung kontinuierlich durch ein Fließbett des Beschichtungspulvers geführten Bandes.

Ein derartiges Verfahren, bei dem ein mit einem Haftmittel beschichtetes Band durch ein Fließbett horizontal hindurchgezogen wird, ist durch die schweizerische Patentschrift 392 332 bekanntgeworden. Die Beschichtung erfolgt hier in einem Wirbelbettbehälter mit einer porösen Platte, auf dem das Beschichtungspulver ruht und mittels durch die poröse Platte hindurchdringender Druckluft gegen das zu beschichtende Band gewirbelt wird. Infolge einer fehlenden Abdichtung der Ein- und Austrittsöffnung für das Band entsteht nicht nur eine nachteilige Staubentwicklung durch entweichendes Beschichtungspulver, sondern es ist auch schwierig, ein gleichförmiges Niveau des Füeßbettes allein durch die in dem Behälter nach oben strömende Druckluft aufrecht zu erhalten, um eine gleichmäßige Beschichtung des Bandes zu erzielen.

Das gleiche nachteilige Problem der Staubentwicklung und die Schwierigkeit der Aufrechterhaltung einer gleichförmigen Höhe des Füeßbettes treten auch bei den durch die USA.-Patentschriften 2 729 194 und 3 032 816 bekanntgewordenen Beschichtungsvorrichtungen auf.

Durch die österreichische Patentschrift 239 938 ist ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Außenbeschichtung länglicher Körper mit feinkörnigem Beschichtungsmaterial bekanntgeworden, bei dem in unmittelbarer Nähe des Bodens des Aufnahmebehälters für das Beschichtungspulver Rührwerkzeuge vorgesehen sind, die zwar das Beschichtungspulver ständig in leichter Bewegung halten, jedoch keine Materialbewegung in den oberen Teilen der Pulverschicht hervorrufen, die mit dem zu beschichtenden Körper in Berührung stehen.
Ferner ist es bei einem Verfahren zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit pulverförmigen Stoffen bekannt (österreichische Patentschrift 237 164), durch gegenläufig angetriebene Rotoren das in einem oben offenen Behälter befindliche Beschichtungspulver gegen den zu beschichtenden Gegenstand zu schleudern. Dieses Verfahren ist jedoch nur beschränkt anwendbar, da zahlreiche Metallpulver auf Grund ihrer Leitfähigkeit nicht genügend elektrostatisch aufgeladen werden können, um eine gleichförmige Beschichtung eines Gegenstandes zu erreichen. Außerdem besteht hier auch die Gefahr der Staubentwicklung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das die Probleme der Staubbildung durch entweichendes Beschichtungspulver vermeidet, sowie die Aufrechterhaltung eines gleichförmigen Niveaus des Füeßbettes ermöglicht, um eine stetig gleichförmige Beschichtung eines kontinuierlich durch das Fließbett des Beschichtungspulvers geführten Bandes zu ermöglichen, und zwar auch dann, wenn das Beschichtungspulver relativ schwer ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß ein Teil des metallischen Beschichtungspulvers aus der Fließzone des Füeßbettes mechanisch nach aufwärts herausgehoben und mit dem Band in Berührung gebracht wird. Dadurch, daß durch mechanische Förderung ein Teil des Beschichtungspulvers aus dem Fließbett herausgehoben und mit dem Band in Berührung gebracht wird, wird eine störende Staubentwicklung vermieden und damit die Anwendung von üblichen leicht verschleißenden Dichtungen überflüssig. Ferner ist es auf diese Weise verhältnismäßig einfach, die Menge des Beschichtungspulvers zu bestimmen, die in Berührung mit dem zu beschichtenden Band kommen soll, da das Fließbett leicht durch entsprechende Einreguüerung der mechanischen Förderung auf gleichförmiger Höhe gehalten werden kann. Das gleichförmige Niveau des Füeßbettes wird auch durch eventuelle Unregelmäßigkeiten in der Druckluftzufuhr für die Erzeugung des Füeßbettes nicht merklich beeinträchtigt.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch mindestens zwei synchron und gegenläufig angetriebene Bürstenrollen, die horizontal nebeneinander angeordnet sind und von oben in die Fließzone des Füeßbettes eintauchen.

Vorteilhaft sind an der Oberseite von quer zur Bewegungsrichtung des Bandes liegenden Wänden schlitzförmige Öffnungen zum Absaugen des überschüssigen Pulvers eingebaut.

An den Seitenkanten des Bandes läßt man zweckmäßig oberhalb des Füeßbettes je eine Randabschirmung federnd anliegen.

Die Erfindung wird anschließend an Hand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Beschichtungsvorrichtung,

F i g. 2 eine Schrägansicht der Beschichtungsvor-

ten, ζ. B. vor einem Zusammendrücken, Verschmelzen und einer sonstigen Wärmebehandlung einzusparen, bei der das Beschichtungspulver an der Bandoberfläche dauerhaft befestigt wird.

Das Band selbst wirkt im Körper 31 des Fließbettes als Anschlag, damit das Beschichtungspulver an dieser Stelle nicht aus der Kammer 22 entweichen kann. Sehr feine Pulverteilchen, die zu den Kammerseiten wandern und in die umgebende Atmosphäre

mer 19 in ein Rohr 30 zu einem Staubfänger hineingesaugt und können in die Kammer 22 zurückgeleitet werden.

An den beiden Enden einer Querstange 23 (F i g. 2) sind in Löchern 24 Stäbe 25 aufgehängt, an denen je eine Randabschirmung 26 festgemacht ist. Mit Hilfe der Löcher kann ihre Lage auf die Breite des Bandes eingestellt werden. Die Randabschirmung

richtung und der zugehörigen Überwachungseinrichtung von oben,

F i g. 3 eine Schrägansicht einer Bürstenrolle und

F i g. 4 einen Teil der Randabschirmung für die Seitenkanten des Bandes.

Ein endloses Stahlband 1 von 0,92 mm Dicke wird gemäß Fig. 1 mit einem Film aus Tridecylalkohol überzogen und quer über eine Beschichtungsvorrichtung 2 hinweggeführt, wobei es mit dem oberen Teil

eines Fließbettes 3 in Berührung kommt. Eine Füll- io entweichen könnten, werden wirkungsvoll durch eine kammer 4 der Vorrichtung 2 ist in drei Abschnitte S, schlitzförmige Öffnung 20 (F i g. 2) einer Saugkam-5' und 6 zerlegt, denen mit Hilfe eines Rohres 7, 7'
bzw. 7" und Ventile 8, 8' bzw. 8" Druckluft zugeführt wird. Der Druck in den Abschnitten 5 und 5'
beträgt etwa 1,8 g/cm² und im Abschnitt 6 etwa 15
0,3 g/cm².

Von den Abschnitten 5 und 5' tritt die Luft in einen
Filz 9 von 5 mm Dicke und dann in eine poröse
Membran 10 ein. Die letztere ist aus gesintertem Aluminiumoxid aufgebaut und hat eine Dicke von etwa 20 wird von Federn 32 gegen die Seitenkanten des Ban-

15 mm. Zwischen dem äußeren Umfang des Filzstrei- des (F i g. 4) gedrückt und begrenzt das Fließbett, das fens 9 und einem abgewinkelten Teil 11 einer Trag- sich dadurch nicht weit über den Rand des Bandes wand 12 der Füllkammer ist ein Dichtungsring (nicht hinaus verbreitern kann. Hierdurch wird auch eine gezeigt) eingefügt. Ein weiterer Dichtungsring (nicht unbeabsichtigte Beschichtung der oberen Seite des gezeigt) befindet sich zwischen dem äußren Umfang 25 Bandes vermieden.

der Membran 10 und einem abgewinkelten Teil 13 Wenn das Band schmäler als die Länge der Bür-

von Wänden 14 und 14'. stenrollen ist, können Platten (nicht gezeigt) die frei-

Die unter Druck stehende Luft strömt in allen liegenden Bürstenrollenabschnitte abdecken, um das Richtungen durch den Filz und die Membran, verläßt Beschichtungspulver zurückzuhalten, das sonst jendiese nach oben und tritt in eine Kammer 22 ein, die 30 seits der Seitenkanten des Bandes nach oben gedas Beschichtungspulver enthält. schleudert würde.

Wenn dies unter einem ausreichenden, durch die Art und Feinheit des Beschichtungspulvers bestimmten Druck erfolgt, wird das Pulver in der Fließzone

16 des Fließbettes 3 in einem fließfähigen Zustand 35 zusammengesetzt. Diese werden von einer Scheibe 28 gehalten. Weitere den Druck beeinflussende Faktoren und einer Haltemutter 29 an beiden Enden unter sind die Tiefe des Fließbettes und die Größe, Anzahl Druck zusammengehalten. Die Haltemutter 29 ist auf und Konstruktion der Füllkammerabschnitte. einen Gewindeabschnitt der Welle 18 aufgeschraubt.

In der Kammer 22 sind Bürstenrollen 17 und 17' Drahtbürstenrollen brauchen nicht aus Bürstenscheimit einem Durchmesser von 10 cm auf je einer hori- 40 ben zusammengesetzt zu sein, sondern können aus zontalen Stahlwelle 18 bzw. 18' montiert und laufen einem Stück bestehen, dessen Drähte in die Welle eingegeneinander und dort, wo sie benachbart sind, nach gefügt sind.

oben um. Sie werden von einem Motor angetrieben, Ein Motor 33 (F i g. 2) treibt über einen Riemen

dessen Drehzahl auf das spezielle Beschichtungspul- 34 und eine Scheibe 35 die Bürstenrolle 17' im Uhrver des Fließbettes 3 eingestellt wird; ein Teil des Be- 45 zeigersinn an. Am anderen Ende der Welle 18' ist Schichtungspulvers'wird infolge der Bürstenrollenum- außerhalb einer Tragwand 15 der Kammer 22 ein drehung nach oben befördert und bildet oberhalb der Kettenrad 36 aufgekeilt, das eine Kette 37 treibt, die Bürstenrollen einen Körper 31, der etwa die Gestalt ihrerseits über zwei leerlaufende Räder 38 und 39 in eines Paraboloids hat. In Berührung mit diesem, eine ein Rad 40 eingreift, das die Welle 18 und die Bür-Uberzugszone bildenden Körper 31 läuft das Band 1 50 stenrolle 17 antreibt, so daß diese gegenläufig zur einige Zentimeter unterhalb des Scheitels des Bogens Rollel7' synchron rotiert.

Die Bürstenrolle 17 (Fig. 3), die auf der Welle 18 sitzt, ist aus mehreren schmalen, kreisrunden Bürstenscheiben 27 von etwa 8 mm Dicke an der Nabe

hindurch, der normalerweise vom Fließbett erreicht wird.

Durch die in diesem Beispiel beschriebene Folge von Arbeitsschritten wird ein Fließbett von konstanter Höhe und gleichförmiger Konzentration ausgebildet; das in Berührung mit dem Körper 31 dieses Fließbettes geführte Band wird daher an seiner Unterseite gleichförmig mit den Pulverteilchen bedeckt.

An Luftdruckmeßeinrichtungen 41, 41' und 41"

kann der Druck in den einzelnen Füllkammerabschnitten abgelesen werden.

Wenn sich auch die spezielle Konstruktion und die Anzahl der Abschnitte der Füllkammer als einwandfrei erwiesen haben, insbesondere, wenn ein ziemlich dichtes Beschichtungspulver verwendet wird, kann jedoch ihre Zahl und relative Größe abgeändert wer-

Die andere Seite des Bandes kann dadurch mit einem 60 den, um die Fließfähigkeit eines gegebenen Beschich-Pulverüberzug versehen werden, daß das Band auf tungspulvers zu fördern. Anstatt einen Abschnitt an der unbedeckten Seite um eine Walze herumgeführt
und dann mit dieser Seite nach unten in Berührung

mit einem weiteren Fließbett gebracht wird, das dem

beiden Enden der Kammer und einen in der Mitte vorzusehen, in die die Luft direkt eingelassen wird, können auch zwei Abschnitte für die unmittelbar ein-

zuvor erläuterten ähnlich ist. Diese beiden Seiten 65 geführte Druckluft zwischen den beiden Enden der werden vorzugsweise unter Anwendung von zwei Kammer und in der Mitte ein Abschnitt mit etwas ge-

Fließbetten unmittelbar nacheinander beschichtet, um das Auf- und Abwickeln vor den nächsten Schrit-

ringerer Größe als im Beispiel gezeigt, angeordnet sein. Der Hauptzweck der Füllkammer besteht darin,

daß die Luft über die Membran derart in die Kammer 22 gelangt, daß die Strömungsbildung im Fließbett herabgesetzt ist. Luftkanäle im Fließbett vermindern nämlich die Ausbildung einer gleichförmigen Konzentration des Beschichtungspulvers am gewünschten Berührungspunkt mit den umlaufenden Bürstenrollen.

Der äußere Durchmesser der Bürstenrollen kann innerhalb gewisser Grenzen liegen, wobei wiederum die Art und Dichte des Beschichtungspulvers ihren Aufbau beeinflussen. Die optimale Drehzahl der Bürstenrollen von etwa 10 cm Durchmesser liegt je nach der Pulverdichte und der gewünschten Höhe des Fließbettes zwischen 360 und 400 U/min. In den meisten Fällen sind Drahtbürstenrollen wegen ihrer langen Lebensdauer vorzuziehen; sie können auch durch Metallwoll- oder Faserbürsten ersetzt werden. Selbst Rollen sind brauchbar, die mit Tuch überspannt sind, das einen langen Hör aufweist, obwohl diese nicht so wirkungsvoll wie Draht- oder Faserbürsten sind. Auch mit Kerbzähnen versehene Stahl- und Holzrollen kommen in Frage.

Obgleich das Beschichtungspulver insbesondere auf ein ebenes Metallband gleichmäßig aufgebracht werden soll, können auch Papier- und Tuchbänder überzogen werden.

Bei der Benutzung eines schmalen Bandes von 7,5 bis 20 cm Breite können auch beim Durchlauf durch ein einziges Fließbett sogar beide Seiten gleichzeitig mit dem Beschichtungspulver bedeckt werden. Hierzu wird das Beschichtungspulver bis zu einem gewissen Abstand über die Kammer 22 gedrückt, damit es dort das Band vollständig umgibt, wenn dieses in horizontaler Richtung durch den oberen Teil des Fließbettes hindurchgezogen wird, wobei sich jedoch seine Breitseiten in einer vertikalen Ebene befinden.

Dieses abgewandelte Verfahren, beide Seiten eines endlosen Bandes zu überziehen, ist praktisch in erster Linie für geringere Bandbreiten gedacht; beim Versuch, die richtige Konzentration des Beschichtungspulvers in einem Fließbett größter Höhe über der Kammer oder einer normalen fließfähigen Zone beizubehalten, begegnet man etlichen Schwierigkeiten.

Um das Pulver über die normale Fließzone nach oben hinauszudrücken, kann eine Bürstenrolle in der

ίο Kammer ausreichen, wenn auch ihre Wirkung geringer ist. Auch andere Kombinationen von mehreren Bürstenrollen und andere Vorrichtungen zum Anheben des fließfähigen Pulvers können zur Anwendung kommen.

Wenn die Unterseite eines Metallbandes mit einem Metall- oder anderen anorganischen oder organischen Beschichtungspulver bedeckt werden soll, muß diese mit einem Film aus einem flüssigen Haftmittel, vorzugsweise Tridecylalkohol versehen werden, an dem das Pulver bis zur zusätzlichen Behandlung, also zur Verdichtung oder Erwärmung haftet, bei der eine bleibende Vereinigung zwischen dem Pulver und dem Band zustandekommt. Dieser Alkohol weist eine ausreichende Zähigkeit, um dichte Pulverteilchen an der Bandoberfläche festzuhalten, und außerdem eine solche Flüchtigkeit auf, daß er durch Erwärmen auf ziemlich niedrige Temperaturen vollständig entfernt werden kann. Andere Substanzen sind für diesen Zweck Paraffin-, Transformator- und Waschöl. Öle auf Naphtholbasis mit einer Viskosität von 18 bis 23 Zentistokes bei 37,8° C sind auch brauchbar.

Wenn z. B. bei der Herstellung von Schmirgelleinwand die als Haftmittel dienende bindende Flüssigkeit nach der Auftragung des Beschichtungspulvers nicht entfernt zu werden braucht, kann ein Klebmittel benutzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum gleichmäßigen Beschichten der mit einem Haftmittel versehenen Unterseite eines in horizontaler Richtung kontinuierlich durch ein Fließbett des Beschichtungspulvers geführten Bandes, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des metallischen Beschichtungspulvers aus der Fließzone des Fließbettes mechanisch nach aufwärts herausgehoben und mit dem Band in Berührung gebracht wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei synchron und gegenläufig angetriebene Bürstenrollen (17, 17'), die horizontal nebeneinander angeordnet sind und von oben in die Fließzone (16) des Fließbettes eintauchen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite von quer zur Bewegungsrichtung des Bandes (1) liegenden Wänden (14, 14') schlitzförmige Öffnungen (20) zum Absaugen des überschüssigen Pulvers eingebaut sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenkanten des Bandes (1) oberhalb des Füeßbettes je eine Randabschirmung (26) federnd anliegt.