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Verfahren und Vorrichtung zum Bespritzen der inneren Oberflächen von
Höhlgefäßen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen
einer spritzbaren Substanz auf die Innenfläche von Hohlgefäßen mit überlappter Längsnaht,
insbesondere von kegeligen Feuerlöschmittelbehältern für eine fließend ablaufende
Gefäßherstellung, bei der eine Spritzdüse während der Gefäßrotation in Achsrichtung
in das Gefäß hinein- und wieder herausbewegt wird.
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Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei denen das
auf seiner Innenfläche zu beschichtende Gefäß um eine Düse rotiert. Dennoch war
es bisher nicht möglich, eine Korrosion der vorher zum Schutz gegen einen das blanke
Gefäßmaterial angreifenden Inhalt auf diese Weise beschichteten Gefäßwand zu verhindern.
Dies beruht darauf, daß bei diesem Verfahren Unregelmäßigkeiten auf der sonst glatten
Oberfläche des Gefäßinnern, rauhe Stellen, Rillen und Erhebungen, ungleichmäßig
überdeckt werden. Regelmäßig aber wird bei der überlappten Längsnaht solcher Gefäße
bei Beschichtung nach diesem Verfahren eine Nahtseite nur unvollkommen bedeckt.
Dies ist besonders bei mit säurehaltigen Flüssigkeiten gefüllten Behältern, z. B.
bei Feuerlöschern, unerwünscht.
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Diese Schwierigkeit einer vollständigen und gleichmäßigen Beschichtung
der Längsnaht hat daher auch schon zur Konstruktion von Spezialgeräten geführt,
bei denen z. B. Konservendosenrümpfe, die noch keinen eingesetzten Boden besitzen,
entlang ihrer Längsachse an feststehenden Spritzdüsen so vorbeigeführt werden, daß
der Bereich entlang der Schweißnaht besonders übersprüht werden kann. Abgesehen
von dem Aufwand einer Spezialvorrichtung fürdieBeschichtung lediglich dieser Naht,
ist auch bei dieser Maßnahme eine vollständige Bedeckung der Naht an ihren Seitenkanten
nicht gewährleistet, da ja die von der über der Nahtmitte befindlichen Düsenöffnung
ausgesprühte Substanz als Strahlkegel von dort ausgeht.
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Unregelmäßigere und komplizierte Oberflächen wurden bisher überhaupt
mit von Hand geführten Spritzeinrichtungen beschichtet.
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Die vorliegende Erfindung hingegen ermöglicht nicht nur eine gleichmäßige
und vollständige Beschichtung der Naht, auch an ihren Seitenkanten, sondern sie
erreicht dies in einem Arbeitsgang mit der Beschichtung der ganzen Innenfläche des
Hohlgefäßes. Das Wesen der Erfindung besteht nämlich darin, daß der Spritzauftrag
in zwei Schritte aufgeteilt ist, wobei die Spritzdüse etwa während der halben zur
Verfügung stehenden Spritzzeit beim Hineinbewegen zunächst eine erste Schicht erzeugt,
dann die Drehrichtung des Hohlgefäßes umgekehrt und schließlich beim Herausbewegen
der Spritzdüse die zweite Schicht aufgebracht wird. Durch die zweimalige Besprühung
mit jeweils einer anderen Rotationsrichtung wird jeweils je eine Seitenkante der
Naht oder der sonstigen Unebenheiten mit Sicherheit überdeckt. Dieses erfindungsgemäße
Verfahren bewirkt jedoch nicht nur die gleichmäßige und vollständige Auskleidung
der Behälterinnenwand einschließlich der Nähte und sonstigen Unregelmäßigkeiten
der Innenfläche, sondern es gestattet auch eine ununterbrochen fortlaufende Gefäßinnenauskleidung
bei einer Fließbandproduktion der Behälter.
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Eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung besteht beispielsweise
aus einem das auszukleidende Gefäß tragenden Gestell mit einem Antrieb für die Gefäßrotation
im Bereich der Spritzstation sowie einer ein und aus beweglichen Düse für die spritzbare
Substanz. Das Ziel der Erfindung wird durch die Anwendung eines drehrichtungsumkehrbaren
Antriebs, der in Abhängigkeit von der Auf-und Abbewegung der Spritzdüse gesteuert
ist, erreicht. Besonders vorteilhaft erweist sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
durch die Anordnung eines Steuermotors, der in Abhängigkeit von der Gefäßzuführung
einschaltbar ist und Steuereinrichtungen antreibt, mit deren Hilfe die Rotation
und Drehrichtungsumkehr des Gefäßes sowie die Bewegung
eines die
Düse tragenden Kolbens und in an sich bekannter Weise die Verzögerungen bzw. Beschleunigung
dieses Kolbens in Abhängiigkeit von der Größe der zu beschichtenden Oberfläche einstellbar
sind. Beispielsweise können von dem Motor angetriebene Steuerscheiben vorgesehen
sein, auf denen die Nocken oder Stifte u. dgl. angeordnet sind, die alle Funktionen
der Vorrichtung einschließlich der Dosierung der ausgesprühten Substanz in der richtigen
Folge durch Betätigen von Schaltern od. dgl. auslösen und steuern.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch
dargestellt, und es zeigt F i g. 1 eine Gesamtansicht der Spritzanlage, F i g. 2
eine Vorderansicht des Spritzapparates, F i g. 3 eine Draufsicht gemäß F i g. 2,
F i g. 4 eine Seitenansicht der Steuervorrichtung, F i g. 5 eine Vorderansicht gemäß
F i g. 4, F i g. 6 eine Schemadarstellung des Preßluftkreislaufes, F i g. 7 eine
Seitenansicht der Anordnung der der Steuerung der Ventile dienenden Schalter, F
i g. 8 ein elektrisches Schaltbild und F i g. 9 ein Schema des Arbeitsablaufs.
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Die Zeichnung behandelt den Fall der Aufbringung eines Polyethylenüberzuges
auf der Innenwandung eines Feuerlöschers.
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Gemäß F i g. 1 befindet sich die Spritzanlage 43 in Umfassungswänden
44, die mit Klapp- oder Schwingtüren 45 und 46 versehen sind, durch die die gestrichelt
angedeuteten Behälter 41 an die Spritzvorrichtung heran- und weggeführt werden.
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Der Zubringer 40 für die Behälter 41 bewegt die einzelnen
Behälter 41 in vorbestimmten Zeitintervallen in eine über dem Spritzapparat
42 vorgesehene Spritzstellung der Spritzanlage 43.
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Die Behälter 41 werden mittels Haltegestellen 47, die an dem einen
Ende einer Stange 48 befestigt sind, von dem Zubringer 40 geführt. Die Stange 48
ist drehbar in dem Rahmenteil 49 gelagert, das am Zubringer 40 befestigt
ist. Eine Rolle 50, deren Aufgabe später beschrieben wird, ist auf der Stange
48 innerhalb des Rahmens 49 befestigt. Weiterhin ist ein glockenförmiges Formteil
51 auf der Stange 48 zum Zwecke des öffnens der Schwingtüren 45 und
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mittels Rollen 52 und 53 versehen, um ein Ein- und Auslassen der Behälter
in die und aus der Spritzanlage 43 sicherzustellen.
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Der Spritzapparat besteht entsprechend den F i g. 1 und 2 aus einem
senkrechten Gestell 1, an dessen unterem Ende ein Zylinder 2 befestigt ist, der
mit einem Kolben 3 und einer Kolbenstange 4 vorgesehen ist. Ein Messingspritzrohr
5 ist an dem äußeren (oberen) Ende der Kolbenstange 4 befestigt. Das freie Ende
des Rohres 5 liegt weit von der Kolbenstange 4 entfernt und ist mit einem oder mehreren
sich nach unten erweiternden Schlitzen versehen, die zu einer Düse geformt sind,
durch die das Polyethylen in Puderform sowohl aufwärts und/oder seitlich und abwärts
bzw. nach allen Seiten gleichzeitig gespritzt wird. Die Schlitze in der Düse 6 sind
so geformt bzw. angeordnet, daß, während der größere Anteil des Puders seitlich
gespritzt wird, auch noch eine genügende Menge des Puders aufwärts und/oder abwärts
gesprüht wird, um sicherzustellen, daß die obersten und untersten Teile des Behälters
mit Puder bedeckt sind, wenn die Düse zurückgezogen wird. Das Spritzrohr 5 bewegt
sich im Gestell 1 senkrecht auf- und abwärts, und zwar mittels eines Teiles
7, das an dem Spritzrohr 5 befestigt ist. Das Teil 7 bewegt sich zwischen zwei Führungsteilen
7 b, die an dem Gestell l befestigt sind. Ein flexibles Rohr 7a verbindet die Düse
6 mit dem Behälter 18, der den Puder oder eine sonstige Spritzflüssigkeit
enthält. Am oberen Ende des Gestelles 1 sind ein Paar Klammern oder sonstige
Befestigungsmittel 54 vorgesehen, um das untere Ende des Behälters 41 in der Spritzposition
sicher festzuhalten. Die Klammern 54 sind durch Preßluftschläuche 55 preßluftgesteuert
und öffnen sich gleichzeitig, um den zu bearbeitenden Behälter aufzunehmen, und
schließen sich dann durch die Steuerventile 56, 57 und 58, die auf dem Zubringer
40 angeordnet sind. Diese Ventile treten durch die Bewegung der Behälter
längs des Zubringers in Tätigkeit.
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An dem Zubringer 40 ist oberhalb des Spritzapparates ein umsteuerbarer
Elektromotor 59 befestigt, der durch Schalter, wie später beschrieben, wirksam wird,
um den Behälter 41 während des Spritzvorganges zuerst in die eine Richtung
und dann in die andere Richtung zu drehen. Der Motor 59 treibt über ein Getriebe
60 ein übertragungsmittel, z. B. einen Treibriemen 61 und damit die Walze
50 an: An einer geeigneten Stelle bzw. in der Nähe des Spritzapparates ist
ein Elektromotor 8 angeordnet. Die Welle 9 dieses Motors ist an beiden Enden als
Triebwelle wirksam. Das eine Ende der Welle 9 trägt die Steuerelemente für die Preßluftsteuerung
nach F i g. 6, und das andere Wellenende trägt die Steuerelemente für die elektrische
Steuerung nach F i g, 7.
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Wie in F i g. 6 dargestellt, tritt die Preßluft durch eine Leitung
10 in ein umsteuerbares Ventil 11 und dann durch eine der zwei Leitungen
12 und 13 entweder in den oberen oder unteren Bereich des Zylinders
2. Das umsteuerbare Ventil 11 wird durch Ventile 21 und 22 gesteuert,
um den Kolben 3 entweder auf- oder abwärts zu bewegen.
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Die Luft des Zylinders 2, die durch die Leitungen 12 oder 13 strömt,
und zwar abhängig von der Bewegungsrichtung des Kolbens 3, strömt durch eine gemeinsame
Entleerungsleitung 16 zu einem federbelasteten Auslaßventil 17.
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Der den zu spritzenden Puder enthaltende Behälter 18 ist in
der Nähe des Spritzapparates gelagert, wobei der Behälter 18 durch eine flexible
Leitung 7a mit dem Düsenrohr 5 verbunden ist. Die Luft, die das Spritzen des Puders
durch die Sprühdüse 6 bewirkt, wird durch ein Umsteuerventil 20 dosiert,
das seinerseits durch zwei Steuerventile 14 und 15, die den Zufluß
des Puders beeinflussen, betätigt wird.
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Gemäß den F i g. 4 und 5 besteht die das Abblasventil 17 und
die Steuerventile 14, 15 und 21, 22 betätigende Vorrichtung aus einer
runden Metallscheibe 23, die auf der Welle 9 des Motors 8 befestigt ist. Eine Nockenscheibe
24 ist am äußeren Ende der Scheibe 23 angebracht, und sie steht in Beziehung
zu dem Abblasventil 17. Die Nockenplatte 24 ist so geformt, daß sie die Luftaustrittsmenge
variiert und dementsprechend die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens
4 steuert. Somit muß; wenn ein konischer Behälter gespritzt wird, die Spritzdüse
sich schneller zur Spitze des Behälters hin bewegen, wo sich der kleinere Durchmesser
befindet, als zu dem Boden des Behälters, wo der Durchmesser größer ist, um einen
gleichmäßigen Überzug sicherzustellen.
Auf jeder Seite der Scheibe
23 sind zwei Paare von verstellbaren Stiften 25, 26 angeordnet. Diese Stifte 26
auf der einen Seite der Scheibe 23 betätigen das Steuerventil 21, das die Aufwärtsbewegung
des Kolbens 3 steuert, und auf der anderen Seite das Steuerventil 22, das die Abwärtsbewegung
des Kolbens 3 veranlaßt. Der Stift 25 auf der einen Seite der Scheibe 23 steuert
das Steuerventil 14 und damit den Puderzufuhr zur Düse 6 und auf der anderen Seite
das Steuerventil 15 zur Abstoppung der Puderzufuhr zur Düse 6.
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Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß in einem Spritzvorgang,
d. h. bei einer vollständigen Umdrehung der Scheibe 23, die Steuerventile 14; 15
und 21, 22 jeweils zweimal in Aktion treten, so daß zwei Puderaufträge auf die Wandungen
eines jeden Behälters aufgetragen werden, wobei sich der Behälter einmal links-
und einmal rechtsherum dreht.
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Die Stifte 25 und 26 sind unter Benutzung von Löchern 25 a und 26
a in der Scheibe 23, in die die Stifte 25 und 26 eingesteckt werden können, versetzbar.
Die Löcher25 a und 26 a sind so vorgesehen, daß eine Einstellung der Entfernung
zwischen den Stiften oder ein Hinzufügen von Stiften in der Weise geschehen kann,
daß sowohl der Abstand zwischen den Stiften als auch das Zeitintervall zwischen
den Arbeitsgängen variiert werden kann.
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Wie in F i g. 7 und 8 gezeigt, enthält die elektrische Schaltung einen
elektrischen Relaisschalter 27, einen Mikroschalter 28, den Motor 8, einen Mikroschalter
29 und einen Zwischenschalter 30 in Serie mit dem Hauptzubringermotor
31.
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Gemäß F i g. 7 sind drei Nockenscheiben 32, 33 und 34 auf dem anderen
Ende der Welle 9 des Motors 8 angebracht. Die Nockenscheibe 32 betätigt die Schalter
28 und 30, und die Nockenscheibe 33 betätigt den Schalter 29. Die Nockenscheibe
33 ist mit einem vorstehenden Stift 35 versehen, der den Mikroschalter 36 betätigt
und der dazu dient, einen Mechanismus im Puderbehälter 18 in Aktion zu bringen,
um durch Abwiegen die für den nächsten Spritzvorgang erforderliche Pudermenge zu
bestimmen.
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Die Nockenscheibe 34 betätigt ferner zwei weitere Mikroschalter 37
und 38, die mit dem Motor 59 verbunden sind, und die Steuerung der Drehrichtung
des Gestelles 47 sicherstellen.
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Zu Beginn eines Arbeitsspiels steht der Motor 8 still, und der Schalter
30 ist durch die Nockenscheibe 32 währenddessen geschlossen, so daß der Zubringermotor
nur den Zubringer bewegt. Das Steuerventil 56 am Zubringer 40 ermöglicht
das öffnnen der Klammern 54, die das Gefäß 41 dergestalt durch die Spritzvorrichtung
bewegen, daß der Platz für das nächste zu spritzende Gefäß frei wird. Wenn sich
der Behälter in der Spritzposition befindet, bewirken zwei weitere Steuerventile
58 und 57 das Schließen der Klammern 54. Durch die Bewegung des Gefäßes 41 in die
Sprühposition wird gleichzeitig das Schließen des Relaisschalters 27 bewirkt, der
auf der Tür 45 der Spritzanlage 43 sitzt und damit den Start des Motors 8 auslöst.
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Der Relaisschalter 27 schließt ebenfalls eine nicht dargestellte Schaltung,
die den Start des Motors 59 veranlaßt, der wiederum das Gefäß 41 in der Spritzposition
dreht. Die Drehrichtung des Gefäßes 41 in der Spritzposition wird durch den
Schalter 37 bestimmt, der durch die Nockenscheibe 34 gesteuert wird. Der Schalter
37 stellt sicher, daß das Gefäß sich im Uhrzeigerdrehsinn dreht: Bei der Drehung
der Welle 9 öffnet die Nockenscheibe 32 sofort den Schalter 39, so daß sich die
Schaltung des Zubringermotors 31 öffnet und damit der Zubringer gestoppt wird, und
zwar zur gleichen Zeit, in der die Nockenwelle 33 den Schalter 29 schließt, den
die Nockenscheibe 33 eingeschaltet hielt, während der Motor 8 stehenblieb.
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Gleichzeitig mit dem Schließen des Relaisschalters 27 wird die Scheibe
23 durch die Welle 9 gedreht, und durch das Steuerventil 21, das durch den Stift
26 auf der einen Seite der Scheibe 23 in Gang gesetzt wird, erfolgt die Aufwärtsbewegung
des Kolbens 3. Wenn die Düse 6 den oberen Bereich des Gefäßes erreicht, setzt der
Stift 26 auf der anderen Seite der Scheibe 23 das Steuerventil 22 in Tätigkeit,
um die Abwärtsbewegung des Kolbens 3 zu veranlassen. Zur gleichen Zeit betätigt
der Stift 25 auf der Scheibe 23 das Steuerventil 14 zur Puderversorgung der
Düse 6.
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Wenn der Kolben 3 seinen niedrigsten Punkt erreicht, berührt der Stift
25 auf der anderen Seite der Scheibe 23 das Ventil 15 zur Unterbrechung der Puderzufuhr
der Düse. Das Arbeitsspiel wird dann durch die zweiten Stifte der Stiftpaare fortgesetzt.
Am Ende des ersten Arbeitsspiels öffnet die Nockenscheibe 34 den Schalter 37 und
schließt den Schalter 38. Das Schließen des Schalters 38 bewirkt durch den Motor
59, der das Gefäß 41 dreht, einen Wechsel der Bewegungsrichtung, so
daß das Gefäß sich nunmehr entgegen dem Uhrzeigersinn dreht.
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Nachdem die Nockenscheibe 32 sich ungefähr um 90° gedreht hat, berührt
sie den Schalter 28, der normalerweise geschlossen ist, um den Relaisschalter 27
ebenfalls geschlossen zu .halten, und öffnet den Schalter 28 für einen kurzen Zeitabschnitt,
womit sich ebenfalls dadurch der Relaisschalter 27 öffnet. Die Schaltung des Motors
8 wird noch durch den Schalter 29 vervollständigt.
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Kurz bevor der Kolben 3 seinen niedrigsten Punkt zum zweiten Male
erreicht, berührt der Stift 35 auf der Nockenscheibe 33 den Schalter 36, der den
Puderabwiegemechanismus für den nächsten Arbeitsvorgang im Behälter 18 in Bewegung
setzt.
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Unmittelbar danach öffnet die Nockenscheibe 33 durch den Schalter
29 die Schaltung des Motors 8, so daß der Motor 8 stoppt, und gleichzeitig berührt
die Nockenscheibe 32 den Schalter 30, um die Schaltung des Zubringermotors 31 zu
schließen, was eine Bewegung des Zubringers zur Folge hat, wodurch das nächste Gefäß
in Spritzposition gebracht wird.
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Der Schalter 29 bewirkt das Öffnen des Schaltkreises des Motors 59,
der das Gefäß 41 dreht, wodurch dieser Motor gestoppt wird.
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Der Puder wird durch die Düse 6 während des Abwärtsweges des Kolbens
3 ausgespritzt. Die Nockenscheibe 24 ist dabei auf der Scheibe 23 so angeordnet,
daß Luft vom Zylinder 2 durch das Auslaßventil17 abgelassen werden kann, und zwar
in einem solchen Maße, daß die Abwärtsbewegung der Düse 6 einen durchaus gleichmäßigen
Puderbelag auf der inneren Oberfläche des Behälters sicherstellt.
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Es ist verständlich, daß die Konstruktion der Düse 6, der Nockenscheibe
23 und des Gestelles 47 entsprechend der jeweiligen Form der Gefäße bzw. Behältnisse
angepaßt werden kann.
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In F i g. 9 ist das Schema für einen kontinuierlichen Arbeitskreislauf
bei der Behandlung der Gefäße
dargestellt, wobei die einzelnen
Arbeitsstellen, wie die Beschickungsstelle 62, ein Strahlgebläse 63, ein Sauggerät
64, ein Vorwärmofen 65, die erfindungsgemäße Spritzanlage 43, ein Schmelzofen 66
und eine Entladestelle 67, durch bloße Rechtecke angedeutet sind.