DE4215317C2 - Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche einer Glasscheibe - Google Patents
Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche einer GlasscheibeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten
einer Oberfläche einer Glasscheibe durch Aufbringen einer
Flüssigkeit oder eines pulverförmigen Materials mit einer
Sprüh- oder Zerstäubungseinrichtung.
Glasscheiben können für die verschiedensten Zwecke mit
Hilfe einer Sprüh- oder Zerstäuberdüse oder einer anderen
Sprüh- oder Zerstäubereinrichtung mit einer
lichtdurchlässigen oder lichtundurchlässigen Schicht
versehen werden. Beispielsweise können Glasscheiben für
Architekturzwecke auf einer Oberfläche mit einer
transparenten Farbschicht aus einem Lack oder einer
Einbrennfarbe oder einer Metallsalzlösung, die
pyrolytisch in eine Metalloxidschicht umgewandelt wird,
beschichtet werden.
Bekannt ist auch die Beschichtung von Glasscheiben,
beispielsweise von Autoglasscheiben, mit einer flüssigen
Reaktionslösung, die nach dem Aufbringen auf die
Glasscheibe zu einer weichelastischen Schutzschicht aus
Polyurethan aushärtet (EP-B1 0 161 184). Diese
Schutzschichten aus Polyurethan können splitterhemmende
und/oder beschlaghemmende Eigenschaften aufweisen.
Außerdem haben derartige weichelastische Schichten die
Eigenschaft, daß sie infolge eines gewissen
"Selbstheileffektes" eine gute Kratzfestigkeit besitzen.
Beim Beschichten einer Oberfläche einer Glasscheibe mit
einer Flüssigkeit mittels Sprüh- oder
Zerstäubungseinrichtungen kann in der Regel nicht
vermieden werden, daß Beschichtungsmaterial an den
Glaskanten umgreift und sich im Randbereich auf der
Rückseite der Glasscheibe niederschlägt. Dieser Effekt
ist in vielen Fällen unerwünscht. Beispielsweise kann das
auf der Rückseite der Glasscheibe im Randbereich
befindliche Beschichtungsmaterial bei der Verglasung
derart beschichteter Glasscheiben durch Einkleben zu
Problemen führen, wenn dadurch die Haftung des
Klebermaterials auf dem Glas vermindert wird. Aber auch
aus ästhetischen Gründen, z. B. bei der Beschichtung von
Glasscheiben mit farbigen, nichttransparenten Schichten
zwecks Verwendung in der Innenarchitektur, stört dieser
Effekt.
Aus den DE 36 38 434 A1 und 36 38 435 A1 ist eine
Vorrichtung zum Aufsprühen einer Flüssigkeit auf ein
heißes Glasband bekannt, bei dem das Glassubstrat auf
einem Rollenförderer durch die Beschichtungsstation
geführt, und bei dem ein Umgreifen des Randes des
Glassubstrats durch das Sprühmaterial mittels Gasschirmen
verhindert wird. In diesem Fall sind in der
Beschichtungsstation unterhalb des Rollenförderers
stationäre Kammern mit Gasaustrittsöffnungen angeordnet,
die die Gasschirme gegen die Glassubstrate richten. Wenn
mit Hilfe einer solchen Vorrichtung einzelne Glasscheiben
beschichtet werden, sind wegen der Relativbewegung
zwischen den quer zur Transportrichtung verlaufenden
Kanten der Glasscheiben und den stationären
Gasaustrittsöffnungen die Strömungen der Gasschirme
ständigen Änderungen unterworfen. Es lassen sich auf
diese Weise keine konstanten Strömungsverhältnisse der
Gasschirme erzielen, was jedoch für eine einwandfreie
Beschichtung einzelner Glasscheiben in manchen Fällen
notwendig ist.
Es ist ferner eine Vorrichtung zur Sprühbeschichtung von
Gefäßmündungen mit einer Sprühdüse bekannt, bei der die
Sprühdüse und das Gefäß um die Mittelachse der
Gefäßmündung relativ zueinander drehbar sind, und bei der
neben der Sprühdüse eine auf den Rand der Gefäßmündung
gerichtete, der Sprühdüse nachlaufende Blasdüse
angeordnet ist (DE 37 03 870 A1). In diesem Fall dient
der aus der nach laufenden Blasdüse austretende Gas- oder
Luftstrom zum Glätten oder Trocknen der beschichteten
Gefäßmündung.
In der nachveröffentlichten DE 41 09 707 C1 ist ein
Siebdruckverfahren beschrieben, bei dem in dem Tisch, auf
dem die Glasscheibe beim Druckvorgang aufliegt, entlang
dem Scheibenumfang ein Kanal angeordnet ist, durch den
während des Druckvorgangs entlang der Umfangsfläche der
Glasscheibe ein Luftstrom von unten auf die Druckfläche
des Drucksiebes gerichtet wird. Hierdurch wird vermieden,
daß beim Siebdrucken die Umfangsfläche der Glasscheibe
durch die Druckfarbe verschmutzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zu entwickeln, die eine Beschichtung der
Oberfläche beliebig geformter Glasscheiben bis zur
Umfangsfläche der Glasscheiben durch Aufbringen einer
Flüssigkeit oder eines pulverförmigen Materials mittels
einer Sprüh- oder Zerstäubungseinrichtung in der Weise
ermöglicht, daß einerseits ein Niederschlag von
Beschichtungsmaterial auf der Rückseite, vor allem im
Randbereich der Glasscheiben, sicher vermieden wird und
andererseits der Auftrag des Beschichtungsmaterials auch
im Randbereich der Glasscheiben mit hoher Gleichmäßigkeit
erfolgt.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch,
daß die Vorrichtung wenigstens einen eine zu
beschichtende Glasscheibe in horizontaler Lage durch die
Beschichtungsstation transportierenden verfahrbaren
Träger aufweist, wobei der Träger einen mit Druckluft
beaufschlagbaren Luftverteilerkasten aufweist, dessen
obere Abschlußplatte mit Stützen zum Auflegen der
Glasscheibe und mit parallel zur Glasscheibenkante zum
Scheibeninneren versetzt angeordneten
Luftaustrittsöffnungen versehen ist, wodurch bei
Beaufschlagung des Luftverteilerkastens mit der Druckluft
während des Beschichtungsvorgangs unterhalb der
Glasscheibe sich ein parallel zur Glasscheibe radial nach
außen gerichteter Luftvorhang ausgebildet.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, daß
entlang des gesamten Scheibenumfangs ein gleichmäßiger
radial nach außen gerichteter Luftstrom erzeugt wird, der
während des gesamten Beschichtungsvorgangs unverändert
bleibt. Dadurch werden Unregelmäßigkeiten und Turbulenzen
im Randbereich vermieden. Mit Hilfe dieser Vorrichtungen
können auch transparente Schichten mit verhältnismäßig
großer Schichtdicke mit hoher Gleichmäßigkeit aufgesprüht
werden, die auch hohen Anforderungen an die optische
Qualität solcher Schichten genügen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die obere
Abschlußplatte des Luftverteilerkastens mit einem der
Form der Glasscheibe angepaßten und parallel zum
Scheibenrand nach innen versetzten umlaufenden Steg
versehen ist, dessen Höhe niedriger ist als die Höhe der
Stützen und dessen obere Begrenzungsfläche mit der
Rückseite der Glasscheibe einen umlaufenden
Luftaustrittsspalt bildet.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind
Gegenstand der Unteransprüche und ergeben sich aus den
nachfolgend angeführten Ausführungsbeispielen.
Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen für die
Beschichtung einer ebenen Autoglasscheibe
geeigneten Träger mit einem Luftverteilerkasten
(Ebene I-I der Fig. 2);
Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig. 1;
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch einen für die
Beschichtung einer gebogenen Windschutzscheibe
geeigneten Träger mit Luftverteilerkasten
(Ebene III-III der Fig. 4);
Fig. 4 eine Draufsicht auf Fig. 3;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer
kontinuierlich arbeitenden Beschichtungsanlage
im Längsschnitt;
Fig. 6 eine Aufsicht, teilweise geschnitten, aus der
Ebene VI-VI der Fig. 5 gesehen;
Fig. 7 einen Schnitt in der Ebene VII-VII der Fig. 6
bzw. Fig. 5.
Eine ebene Autoglasscheibe 20 (Fig. 1 und 2) soll auf
ihrer Oberfläche 2 mit einer zu einem Polyurethan
ausreagierenden Reaktionsmischung besprüht werden, die
nach einem sich anschließenden Trocknungsprozeß eine
kratz- und abriebfeste Beschichtung bildet.
Als Träger für den Luftverteilerkasten 21 ist in den Fig.
1 bis 4 jeweils ein Tisch 5 mit einer Tischplatte 4
dargestellt, doch ist erfindungsgemäß der Träger für den
Luftverteilerkasten 21 durch die Beschichtungsstation
verfahrbar ausgebildet.
Auf der Platte 4 des Trägers 5 mit der mittigen Öffnung
7, dem Anschlußstutzen 8 und dem daran befestigten
Druckluftschlauch 9 ist ein Luftverteilerkasten 21 mit
einer Öffnung 22, die in Form und Größe der Öffnung 7
entspricht, angeordnet. Auf dem Luftverteilerkasten 21
befindet sich eine obere Abschlußplatte 23 mit Stützen 6
zum Auflegen der Autoglasscheibe 20. In diesem Beispiel
sind es vier Stützen 6, die so auf der oberen
Abschlußplatte 23 verteilt sind, daß die einem Trapez
ähnlich geformte Autoglasscheibe 20 hinreichend statisch
stabil aufliegt.
Weiterhin ist in der Abschlußplatte 23 eine der Form der
Autoglasscheibe 20 angepaßte und zum Scheibeninneren
versetzt parallel zur Glasscheibenkante 24 verlaufende
Schar schlitzartiger Luftaustrittsöffnungen 25
eingebracht. Die Stege 26 dienen lediglich zur Halterung
des inneren Teiles 27 der Abschlußplatte 23. Der Abstand
A zwischen dem Luftverteilerkasten 21 und der Rückseite 3
der Autoglasscheibe 20 beträgt ca. 2 mm und der Abstand B
zwischen der Außenkante 28 der schlitzartigen
Luftaustrittsöffnungen 25 und der Autoglasscheibenkante
24 ca. 3 mm.
Wird nun vor bzw. während des Besprühens durch den
Druckluftschlauch 9 Druckluft der Vorrichtung zugeführt,
so gelangt diese über die Öffnungen 7, 22 und den
Luftverteilerkasten 21 zu den schlitzartigen
Luftaustrittsöffnungen 25, trifft im äußeren Randbereich
auf die Rückseite 3 der Autoglasscheibe 20 und erzeugt
einen radial nach außen gerichteten geschlossenen
Luftvorhang (Pfeile 13), der die Sprühstrahlen (hier
nicht angedeutet) nach außen wegbläst.
Sofern gebogene Glasscheiben beschichtet werden sollen,
kann zur Erzeugung eines umlaufenden gleichmäßigen
Luftvorhanges in ähnlicher Weise wie beschrieben mit
Luftaustrittsöffnungen verfahren werden, nur ist anstelle
der ebenen Abschlußplatte 23 eine der Biegung der
Glasscheibe angepaßte Abschlußplatte zu verwenden.
Eine andere Möglichkeit ist in den Fig. 3 und 4
dargestellt. Eine gebogene Autoglasscheibe 30 soll auf
ihrer dem Fahrgastraum zugekehrten Oberfläche 2 mit einer
Reaktionsflüssigkeit besprüht werden, die nach einem sich
anschließenden Trocknungsprozeß zu einer
Antibeschlagbeschichtung ausreagiert. Zur Vermeidung des
Umgriffes der Beschichtungsflüssigkeit während der
Beschichtung auf die Rückseite 3 der Glasscheibe 30 wird
wieder ein Träger 5 mit einer Platte 4, einem darauf
angeordneten Luftverteilerkasten 21 mit einer oberen
Abschlußplatte 23 sowie mit dem beschriebenen
Luftzufuhrsystem verwendet.
Die Autoglasscheibe 30 wird mit Hilfe von unterschiedlich
langen, der Biegung und der gewünschten Lage der
Glasscheibe 30 entsprechenden Stützen 31, 32 auf der
Abschlußplatte 23 positioniert. Die obere Abschlußplatte
23 ist mit einem der Form bzw. Biegung und Lage der
Autoglasscheibe 30 angepaßten und parallel zur
Scheibenkante 29 nach innen versetzten, umlaufenden Steg
33 versehen, dessen Höhe niedriger ist als die Höhe der
Stützen 31, 32 und der so bemessen ist, daß seine obere
Begrenzungsfläche 34 mit der Rückseite 3 der Glasscheibe
30 einen umlaufenden Luftaustrittsspalt 35 mit einer
Breite C von ca. 2 mm bildet. Der Abstand B′ zwischen der
Windschutzscheibenkante 29 und dem Steg 33 beträgt ca.
3 mm. Die Abschlußplatte 23 weist weiterhin
Luftaustrittsöffnungen in Form von Bohrungen 36 auf, die
eine Düsenschar bilden, die nach innen versetzt neben dem
Steg 33 verläuft.
Bei der Zufuhr von Druckluft gelangt diese über die
Druckluftleitung 9 und die Öffnungen 7, 22 in den
Luftverteilerkasten 21 und wird über die Bohrungen 36 in
die Nähe des Luftaustrittsspaltes 35 geleitet, durch den
sie abströmt und wiederum einen radial nach außen
gerichteten geschlossenen Luftvorhang bildet (Pfeile 13).
Das erfindungsgemäße Mitführen des Luftvorhangs mit Hilfe
einer verfahrbaren Tragvorrichtung für die zu
beschichtende Glasscheibe durch die Beschichtungsstation
hindurch kann auf verschiedene Weise erfolgen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform, auf deren
zeichnerische Darstellung hier verzichtet wird, ist der
beschriebene Träger oder der Luftverteilerkasten selbst
verfahrbar ausgebildet und mit einem flexiblen Schlauch
versehen, der durch die Beschichtungsanlage mitgeführt
wird. Der flexible Schlauch ist mit einer
Luftzuführungsleitung an- und abkoppelbar verbunden. Über
ein Ventil in der Luftzuführungsleitung ist die
Luftzufuhr und damit die Bildung des Luftvorhanges
außerdem in Abhängigkeit von der Position des Trägers
bzw. des Luftverteilerkastens innerhalb der
Beschichtungsanlage steuerbar.
Bei einer anderen möglichen Ausführungsform, auf deren
zeichnerische Darstellung hier ebenfalls verzichtet wird,
ist der Träger wiederum verfahrbar ausgebildet und führt
einen Druckluftbehälter durch die Beschichtungsanlage
mit. Der Druckluftbehälter mit einem Druckminderventil
ist mit einer starren oder flexiblen Zuleitung mit dem
Luftverteilerkasten verbunden und liefert die
erforderliche Luft für die Bildung des Luftvorhanges.
Über Sensoren z. B. ist die Luftzufuhr wieder in
Abhängigkeit von der Position des Trägers innerhalb der
Beschichtungsanlage steuerbar.
Eine weitere Lösung zur Erzeugung des erfindungsgemäßen
Luftvorhanges in einer kontinuierlich arbeitenden
Beschichtungsanlage wird nachfolgend anhand der Fig. 5, 6
und 7 erläutert.
In Fig. 5 ist schematisch eine im wesentlichen aus einer
Vorbereitungsstation 40, einer Beschichtungsstation 41,
einer Trockenstation 42 und Schleusen 43, 44 und 45
bestehende Beschichtungsanlage dargestellt, mit der
Autoglasscheiben 20 mit einer Reaktionsflüssigkeit für
die Bildung eines durchsichtigen, kratz- und
beschlaghemmenden Belages elektrostatisch beschichtet
werden. Zur Beschichtungsanlage gehört ein System für die
Zuführung von Frischluft (mit Pfeilen 46 angedeutet) über
Filtermatten 47 und für die Absaugung von verunreinigter
Luft (mit Pfeilen 48 angedeutet) über Filtermatten 49.
Die zu beschichtenden Autoglasscheiben 20 sind in
erfindungsgemäßer Weise auf Luftverteilerkästen 50
angeordnet und werden mit ihnen gemeinsam durch die
Beschichtungsanlage mit Hilfe von Transportbändern 51, 52
und 53, welche auf Stütztischen 69 laufen, in
Pfeilrichtung F transportiert.
Wie insbesondere aus Fig. 7 ersichtlich ist, ist jeder
Luftverteilerkasten 50 mit einem seitlich
herausstehenden, mittig und leicht oberhalb des Bodens 54
des Luftverteilerkastens 50 angeordneten
Luftzuführungsrohr in Form einer Lanze 55 versehen. An
ihrem Ende weist die Lanze 55 ein Mundstück 57 auf.
Zur Beschichtungsanlage gehört weiterhin ein
Drucklufterzeuger 58, an dem eine starre Luftleitung 59
angeschlossen ist (Fig. 6). Die an ihrem Ende 60
verschlossene Luftleitung 59 ist parallel zu den
Transportbändern 51, 52 angeordnet und reicht über die
Beschichtungsstation 41 hinaus bis zur Schleuse 44. Die
Mitte der Luftleitung 59 ist in einer Höhe angeordnet,
die der Höhe der am Luftverteilerkasten 50 angeordneten
Lanze 55 bzw. des Mundstückes 57 entspricht. Die seitlich
der Transportbänder 51, 52 angeordnete Luftleitung 59 hat
im Bereich der Beschichtungsstation 41 einen geraden
Abschnitt 61, der durch zwei Krümmungen 66, 67 um einen
Betrag E (Kröpfung) näher an die Transportbänder 51, 52
herangeführt ist als die Teile der Luftleitung 59 davor
und dahinter. Der Abschnitt 61 besitzt in Richtung der
Transportbänder 51, 52 einen Schlitz 62, der mit
gummielastischen Lippen 63 verschlossen ist.
Das Aufsprühen der Reaktionsflüssigkeit in der
Beschichtungsstation 41 erfolgt mit einer
Hochrotationsglocke 64, die einen Sprühkegel 65 bildet.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende:
Nach dem Herausbilden des Sprühkegels 65, dem
Ingangsetzen des Zu- und Abluftsystems 46, 48 sowie der
Transportbänder 52, 53 wird durch die Inbetriebnahme des
Drucklufterzeugers 58 der Luftleitung 59 Druckluft
zugeführt. In diesem Zustand dichten die Lippen 63 den
Schlitz 62 im Abschnitt 61 der Luftleitung 59 ab, so daß
keine Druckluft entweichen kann. Nunmehr wird der erste
Luftverteilerkasten 50 mit der Abschlußplatte 23 und der
Autoglasscheibe 20 auf dem Transportband 51 im
Vorbereitungsraum 40 positioniert. Das Mundstück 57 der
Lanze 55 hat dabei einen Abstand zur Luftleitung 59, der
etwa der Hälfte des Betrages E entspricht. Anschließend
wird das Transportband 51 eingeschaltet und die gesamte
Einheit in Pfeilrichtung F transportiert und vom
Transportband 52 übernommen. An der Krümmung 66 des
Abschnittes 61 der Luftleitung 59 dringt das Mundstück 57
in die Lippen 63 ein und kann aus dem Schlitz 62 Luft
entnehmen, welche durch die Lanze 55 in den
Luftverteilerkasten 50 geleitet wird und schließlich in
der beschriebenen Weise im Randbereich der
Autoglasscheibe 20 abströmt und noch vor der
Beschichtungsstation 41 bzw. vor Erreichen des
Sprühkegels 65 einen Luftvorhang (Pfeile 13) bildet.
Das Mundstück 57 ist ähnlich einer Staubsaugerdüse mit
abgeflachten Seiten ausgebildet, um ein gutes Eindringen
in die Lippen 63 zu gewährleisten und um Luftverluste
während der Druckluftentnahme rings um das Mundstück 57
so gering wie möglich zu halten. Nach der
kontinuierlichen Beschichtung mit der Hochrotationsglocke
64 entfernt sich an der Krümmung 67 das Mundstück 57 von
den Lippen 63, und die Luftzufuhr wird damit
unterbrochen. Schließlich wird die beschichtete
Autoglasscheibe 20 mit dem Transportband 53 unter
Infrarotstrahlern 68 in der Trockenstation 42
vorbeigeführt und gelangt über die Schleuse 45 zu einer
nicht dargestellten Entnahmestation.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche einer
Glasscheibe durch Aufbringen einer Flüssigkeit oder
eines pulverförmigen Materials, mit einer eine
Sprüh- oder Zerstäubungseinrichtung aufweisenden
Beschichtungsstation und mit wenigstens einem eine
zu beschichtende Glasscheibe in horizontaler Lage
durch die Beschichtungsstation transportierenden
Verfahrbaren Träger, wobei der Träger einen mit
Druckluft beaufschlagbaren Luftverteilerkasten
(21; 50) aufweist, dessen obere Abschlußplatte
(23; 27) mit Stützen (6; 31, 32) zum Auflegen der
Glasscheibe (20; 30) und mit parallel zur
Glasscheibenkante zum Scheibeninnern versetzt
angeordneten Luftaustrittsöffnungen (25; 36) versehen
ist, wodurch bei Beaufschlagung des
Luftverteilerkastens (21; 50) mit der Druckluft
während des Beschichtungsvorgangs unterhalb der
Glasscheibe (20; 30) sich ein parallel zur Glasscheibe
(20; 30) radial nach außen gerichteter Luftvorhang
ausbildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Abschlußplatte (23) mit einem der Form
der Glasscheibe (30) angepaßten und parallel zum
Scheibenrand nach innen versetzten umlaufenden Steg
(33) versehen ist, dessen Höhe niedriger ist als die
Höhe der Stützen (31, 32) und dessen obere
Begrenzungsfläche (34) mit der Rückseite (3) der
Glasscheibe (30) einen umlaufenden
Luftaustrittsspalt (35) bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftverteilerkasten mit
einem flexiblen Schlauch versehen ist, der mit einer
Luftzuführungsleitung über ein Ventil verbunden ist,
das in Abhängigkeit von der Position des
Luftverteilerkastens innerhalb der
Beschichtungsvorrichtung steuerbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftverteilerkasten (50) mit
einer starren, seitlich vorstehenden Lanze (55) mit
einem Mundstück (57) versehen ist, und daß seitlich
neben der Transportbahn des Luftverteilerkastens
(50) im Bereich der Beschichtungsstation (41) eine
starre Luftleitung (59) vorgesehen ist, die einen
von gummielastischen Lippen (63) verschlossenen
Schlitz (62) aufweist, durch den das Mundstück (57)
der an dem Luftverteilerkasten (50) angeordneten
Lanze (55) in die Luftleitung (59) eindringt und
dabei den Luftverteilerkasten (50) mit der nötigen
Druckluft versorgt.
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