DE4215317C2 - Vorrichtung zum Beschichten einer Oberfläche einer Glasscheibe - Google Patents

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.