DE20020603U1 - Powder coating device - Google Patents
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Vorrichtung zur PulverbeschichtungDevice for powder coating
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Pulverbeschichtung eines elektrisch nicht leitenden Substrates nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for powder coating an electrically non-conductive substrate according to the preamble of claim 1.
Das Aufbringen von Lackpulver (speziell z. B. PVC-Pulver) auf ein Substrat geschieht über eine Pulver-Sprühpistole, der das / durch einen Luftstrom im vorgeschalteten Vorratsgefäß aufgewirbelte Pulver als Pulvernebel zugeführt wird. Der die Pistole verlassende Pulverstrom wird durch ein Hochspannungsfeld von 20 bis 80 kV geblasen, dabei elektrisch aufgeladen und schlägt sich auf dem geerdeten Metallgegenstand nieder. Für dieses Verarbeitungsverfahren ist die maximal erreichbare Beschichtungsdicke vom spezifischen Durchgangswiderstand des PVC abhängig je geringer der spezifische Durchgangswiderstand, desto größer die erreichbare Schichtdicke. Bei Erreichung einer bestimmten Schichtdicke stoßen sich die gleichsinnig geladenen PVC-Teilchen gegenseitig ab, so daß ein weiteres Wachsen der Beschichtung unmöglich wird. Durch ein Vorwärmen des Metallgegenstandes sinkt der spezifische Widerstand, und die Schichtstärke kann über das normal erreichbare hinaus gesteigert werden.The application of paint powder (especially PVC powder, for example) to a substrate is carried out using a powder spray gun, to which the powder whirled up by an air stream in the upstream storage container is fed as a powder mist. The powder stream leaving the gun is blown through a high-voltage field of 20 to 80 kV, becomes electrically charged and deposits on the grounded metal object. For this processing method, the maximum achievable coating thickness depends on the specific volume resistance of the PVC; the lower the specific volume resistance, the greater the achievable layer thickness. When a certain layer thickness is reached, the like-charged PVC particles repel each other, making further growth of the coating impossible. By preheating the metal object, the specific resistance drops and the layer thickness can be increased beyond what is normally achievable.
Zur Bildung einer festhaftenden Beschichtung muß das Substrat mit dem elektrostatisch anhaftenden Pulver anschließend in einem Ofen aufgeheizt werden. Die benötigte Temperatur liegt beiTo form a firmly adhering coating, the substrate with the electrostatically adhering powder must then be heated in an oven. The required temperature is
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150 bis 25O0C, und nach Verlassen des Ofens müssen die Teile durch Luft oder Wasser abgekühlt werden.150 to 25O 0 C, and after leaving the furnace the parts must be cooled by air or water.
Bekannt ist auch ein Verfahren zum Vernetzen und Aushärten einer Schicht thermoaktiven Pulvers auf einem Substrat, bei dem vor dem Aufbringen des Pulvers eine Grundierung auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht wird. Die Grundierung besteht beispielsweise aus Wasserlack und dient dazu, Inhomogenitäten an der Oberfläche des Substrats auszugleichen, eine Feuchtigkeitsbarriere zu bilden und eine Haftung von thermoaktivem Pulver zu ermöglichen. Anschließend kann das Pulver durch Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit mittelwelliger Infrarotstrahlung, vernetzt und ausgehärtet werden. Bei Feuchtigkeit haltenden oder aufnehmenden Substraten ist ein Mindest-Feuchtegehalt des Substrats erwünscht, da die Feuchtigkeit in dem Substrat ermöglicht, durch elektrostatische Aufladung thermoaktives Pulver an der gelagerten Oberfläche abzulagern. A method for crosslinking and curing a layer of thermoactive powder on a substrate is also known, in which a primer is applied to the surface of the substrate before the powder is applied. The primer consists, for example, of water-based paint and serves to even out inhomogeneities on the surface of the substrate, to form a moisture barrier and to enable adhesion of thermoactive powder. The powder can then be crosslinked and cured by irradiation with electromagnetic radiation, in particular with medium-wave infrared radiation. In the case of substrates that retain or absorb moisture, a minimum moisture content of the substrate is desirable, since the moisture in the substrate enables thermoactive powder to be deposited on the stored surface by electrostatic charging.
Aus der DE 198 31 781 Al der Anmelderin ist ein Zweischritt-Verfahren zur Pulverlackierung eines temperaturempfindlichen Substrates wie Holz, Holzfaserwerkstoff,' Kunststoff, Gummi, Stoff, Papier oder Karton bekannt, bei welchem ein thermoreaktives Pulver in zwei Schichten auf eine umbeschichtete Oberfläehe des Substrates aufgebracht wird und das Pulver mittels Strahlung im Bereich des nahen Infrarot („NIR-Strahlung") durchgehend auf Vernetzungstemperatur erwärmt und zum Aushärten gebracht wird.From the applicant's DE 198 31 781 A1, a two-step process for powder coating a temperature-sensitive substrate such as wood, wood fiber material, plastic, rubber, fabric, paper or cardboard is known, in which a thermoreactive powder is applied in two layers to a coated surface of the substrate and the powder is continuously heated to crosslinking temperature and cured by means of radiation in the near infrared range ("NIR radiation").
Aus der DE 198 57 045 Al der Anmelderin ist ein Verfahren zum Trocknen von beschichteten und/oder imprägnierten Gegenständen angegeben, bei dem ein auf die Oberfläche des jeweiligen Gegenstandes aufgebrachtes Beschichtungs- und/oder Imprägniermittel vor Ablauf einer charakteristischen Zeitspanne durch Bestrah-DE 198 57 045 A1 of the applicant discloses a method for drying coated and/or impregnated objects, in which a coating and/or impregnating agent applied to the surface of the respective object is dried by irradiation before the expiry of a characteristic period of time.
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lung der beschichteten bzw. imprägnierten Oberfläche mit Infrarotstrahlung getrocknet wird.The coated or impregnated surface is dried with infrared radiation.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Pulverbeschichtung eines elektrisch nicht leitenden Substrates mit einem thermoaktiven Pulver, welches einerseits eine gleichmäßige und gut haftende Beschichtung ergibt und andererseits ein schnelles Trocknen der Beschichtung gewährleistet, sowie eine entsprechende Beschickungsvorrichtung anzugeben. 10The object of the present invention is to provide a method for powder coating an electrically non-conductive substrate with a thermoactive powder, which on the one hand produces a uniform and well-adhering coating and on the other hand ensures rapid drying of the coating, as well as a corresponding feeding device. 10
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device having the features of claim 1.
Vorzugsweise wird die Substratoberfläche durch eine Infrarotbe-Strahlung mit wesentlichen Strahlungsanteilen im Bereich des nahen Infrarot, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 und 1,5 &mgr;&pgr;&igr;, erwärmt. Es können aber auch durch die nahe Infrarotstrahlung (NIR-Strahlung) nicht nur die Substratoberfläche, sondern auch die Pulverteilchen bestrahlt und somit in Sekundenbruchteilen auf die erforderliche Plastifizierungs- bzw. Fluidisierungstemperatur erwärmt werden. Vorzugsweise sollten die Pulverpartikel im Flug bis zu einer Temperatur vorerwärmt werden, welche unterhalb des Schmelzpunktes liegt, damit sie nicht aufschmelzen, bevor sie die Oberfläche des Substrates erreicht haben. Das gezielte Einbringen von Energie in die Substratoberfläche mittels Infrarotstrahlung beschleunigt dann die Aufbindung der Pulverpartikel auf die Oberfläche.Preferably, the substrate surface is heated by infrared radiation with significant radiation components in the near infrared range, in particular in the wavelength range between 0.8 and 1.5 μπα. However, not only the substrate surface but also the powder particles can be irradiated by near infrared radiation (NIR radiation), thus heating them to the required plasticizing or fluidizing temperature in fractions of a second. Preferably, the powder particles should be preheated in flight to a temperature that is below the melting point so that they do not melt before they have reached the surface of the substrate. The targeted introduction of energy into the substrate surface using infrared radiation then accelerates the bonding of the powder particles to the surface.
Die Oberflächentemperatur des Substrates und/oder des Pulvers wird vorzugsweise berührungslos (beispielsweise mittels eines Pyrometers) gemessen und die Strahlungsflußdichte der Infrarotstrahlung in Abhängigkeit von den Meßergebnissen eingestellt, insbesondere geregelt.The surface temperature of the substrate and/or the powder is preferably measured without contact (for example by means of a pyrometer) and the radiation flux density of the infrared radiation is adjusted, in particular regulated, depending on the measurement results.
Meissner, Bolte & Partner m/ind-055-de/gMeissner, Bolte & Partner m/ind-055-de/g
Für die Bestrahlung wird mindestens eine, bevorzugt mehrere,
mit einem Reflektor vorgesehene Strahlungsquelle(n) verwendet. Dabei wird durch die fokussierte Infrarotstrahlung die Substratoberfläche und insbesondere auch ein oberflächennaher Raumbereich zwischen der Sprühvorrichtung und der Substratoberfläche bestrahlt. Dabei wird die Strahlungsquelle und der Reflektor
derart ausgewählt, daß das Strahlbündel auf die gesamte Oberfläche
oder auf einen bestimmten Teilbereich der Oberfläche gerichtet wird.For irradiation, at least one, preferably several,
with a reflector. The focused infrared radiation irradiates the substrate surface and in particular a space near the surface between the spray device and the substrate surface. The radiation source and the reflector
selected so that the beam is directed onto the entire surface
or directed at a specific part of the surface.
Bei größeren oder quasi-endlosen Substraten werden verschiedene Teile der Substratoberfläche sukzessiv abtastend erwärmt, wobei unmittelbar vor oder nach deren Erwärmung der Pulverstrahl auf diese Teile gelenkt wird. Dadurch wird eine schnelle und ge-For larger or quasi-endless substrates, different parts of the substrate surface are heated successively by scanning, with the powder jet being directed onto these parts immediately before or after their heating. This enables a quick and
zielte Beschichtung der Oberfläche erreicht, wobei bevorzugttargeted coating of the surface, whereby preferably
eine gleichzeitige Trocknung und gegebenenfalls Vernetzung der bereits beschichteten Teile gewährleistet und die Geschwindigkeit des Beschichtungs- und Trocknungsprozesses erhöht wird.
Die Strahlungsflußdichte des Infrarotstrahls und dessen Ver-simultaneous drying and, if necessary, cross-linking of the already coated parts is ensured and the speed of the coating and drying process is increased.
The radiation flux density of the infrared beam and its
weildauer werden bevorzugt auf einem bestimmten Oberflächenbereich derart eingestellt, daß im wesentlichen nur eine dünne
Oberflächenschicht erwärmt wird. Dadurch wird eine Wärmeableitung im Inneren des Substrates verhindert und somit auch eine schnelle Abkühlung der beschichteten Oberfläche erreicht.duration are preferably set on a certain surface area in such a way that essentially only a thin
surface layer is heated. This prevents heat dissipation inside the substrate and thus also achieves rapid cooling of the coated surface.
Zur Durchführung dieses Verfahrens wird eine Vorrichtung angegeben, welche im wesentlichen eine Sprühvorrichtung, insbesondere eine Pulver-Sprühpistole, . und wenigstens eine Strahlungsquelle zur Erwärmung der Substratoberfläche und/oder des PuI-vers aufweist, wobei die Strahlungsquelle oder die Strahlungsquellen derart betreibbar sind, daß die Pulverteilchen vor dem Auftreffen auf die Substratoberfläche plastifiziert oder fluidisiert sind. Um den Aufbau eines elektrischen Feldes zwischen der Pulver-Sprühpistole und der Strahlungsquelle mit einem metallischen Reflektor zu verhindern, sind Isoliermittel vorgese-To carry out this method, a device is provided which essentially has a spray device, in particular a powder spray gun, and at least one radiation source for heating the substrate surface and/or the powder, wherein the radiation source or sources can be operated in such a way that the powder particles are plasticized or fluidized before they hit the substrate surface. In order to prevent the build-up of an electric field between the powder spray gun and the radiation source with a metallic reflector, insulating means are provided.
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hen. Bevorzugt ist die Pulver-Sprühpistole in einer Isolierröhre angebracht. Als Isolierröhre kann ein Quarzrohr verwendet werden.The powder spray gun is preferably installed in an insulating tube. A quartz tube can be used as an insulating tube.
Bevorzugt werden die Pulver-Sprühpistole und mindestens eine der Strahlungsquellen mittels einer Steuer- und Antriebseinheit relativ zueinander verschoben und/oder gedreht, was eine abschnittsweise Erwärmung der Substratoberfläche und des Pulvers gewährleistet. Es könnten aber auch durch die Verschiebung in einer vertikalen und/oder horizontalen Richtung mehrere aneinandergereihte Substrate beschichtet werden.Preferably, the powder spray gun and at least one of the radiation sources are moved and/or rotated relative to each other by means of a control and drive unit, which ensures that the substrate surface and the powder are heated in sections. However, several substrates lined up next to each other could also be coated by moving them in a vertical and/or horizontal direction.
Vorzugsweise sind eine oder mehrere Strahlungsquellen ortsfest angeordnet und eine der Strahlungsquellen bewegbar, wobei die bewegbare Strahlungsquelle mit der Pulver-Sprühpistole verbunden und verschiebbar und/oder drehbar ist. Somit wird eine abschnittsweise Vorerwärmung der zu beschichteten Substratoberfläche gewährleistet. Dabei weist die bewegbare Strahlungsquelle insbesondere ein Strahlbündel auf, welches wesentlich feiner fokussiert ist als das Strahlbündel der ortsfesten Strahlungsquellen. Durch dieses „schmale" Strahlbündel wird eine schnelle Erwärmung eines Teils der Substratoberflache erzielt, wobei unmittelbar nach der Erwärmung der konzentrierte Pulverstrahl auf diesen Teil auftrifft.Preferably, one or more radiation sources are arranged in a fixed position and one of the radiation sources is movable, whereby the movable radiation source is connected to the powder spray gun and can be moved and/or rotated. This ensures that the substrate surface to be coated is preheated in sections. The movable radiation source has a beam bundle that is focused much more finely than the beam bundle of the stationary radiation sources. This "narrow" beam bundle achieves rapid heating of a part of the substrate surface, whereby the concentrated powder jet hits this part immediately after heating.
Anhand der beigefügten Zeichnung werden nun Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:Embodiments of the present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the invention is not limited to these embodiments. The individual figures of the drawing show:
Fig. 1 eine Prinzipskizze eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung,Fig. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the coating device according to the invention,
Fig. 2 eine Prinzipskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung,Fig. 2 is a schematic diagram of a second embodiment of the coating device according to the invention,
Meissner, Bolte& Partner " m/ind-055-de/gMeissner, Bolte & Partner " m/ind-055-de/g
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel,Fig. 3 a third embodiment,
Fig. 4 ein weiteres Äusführungsbeispiel. 5Fig. 4 another embodiment. 5
Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Prinzipskizze einer Beschichtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sowie ein zu beschichtendes, elektrisch nicht leitendes Substrat 1.Fig. 1 shows a simplified schematic diagram of a coating device according to the present invention and an electrically non-conductive substrate 1 to be coated.
Das Substrat 1 wird mittels einer Haltevorrichtung 2 an einer nicht zu beschichtenden Seite festgehalten, so daß die zu beschichtende Oberfläche 3 des Substrates 1 gegenüber der Beschichtungsvorrichtung angeordnet ist.The substrate 1 is held by means of a holding device 2 on a side not to be coated, so that the surface 3 of the substrate 1 to be coated is arranged opposite the coating device.
Die Beschichtungsvorrichtung besteht aus einer Pulver-Sprühpistole 4, welche ein Vorderende 5 mit einer Düse 7 zum Sprühen eines pulverisierten Beschichtungsmaterials aufweist. Die Pulverpartikel der von der Pulver-Sprühpistole 4 versprühten Pulverwolke sind durch die Reibung in der Düse 7 gleichsinnig aufgeladen und stoßen sich daher untereinander ab. Dies führt zu einer sehr homogenen Pulverwolke ohne die Gefahr von Zusammenballung von einzelnen Pulverpartikeln.The coating device consists of a powder spray gun 4, which has a front end 5 with a nozzle 7 for spraying a powdered coating material. The powder particles of the powder cloud sprayed by the powder spray gun 4 are charged in the same direction due to the friction in the nozzle 7 and therefore repel each other. This leads to a very homogeneous powder cloud without the risk of individual powder particles clumping together.
Weiterhin besteht die Beschichtungsvorrichtung aus zwei NIR-Strahlungsquellen 8, 8'. Die Pulver-Sprühpistole 4 ist zwischen den beiden Strahlungsquellen 8, 8' im gleichen Abstand angeordnet. Jede der Strahlungsquellen 8, 8&Lgr; weist einen Reflektor 10, 10' mit einem metallischen Reflektorkörper auf. Die Reflektoren 10, 10' sind in Richtung der zu beschichtenden Oberfläche 3 des Substrates 1 derart geneigt, daß die Strahlbündel auf die Substratoberfläche 3 gerichtet sind. Die Reflektoren 10, 10' sind ortsfest angebracht und weisen Oberflächen 9, 9&lgr; auf, welche derart gebogen sind, daß das jeweilige Strahlbündel die gesamte zu beschichtende Substratoberfläche 3 erfaßt. 35The coating device also consists of two NIR radiation sources 8, 8'. The powder spray gun 4 is arranged at the same distance between the two radiation sources 8, 8'. Each of the radiation sources 8, 8 λ has a reflector 10, 10' with a metallic reflector body. The reflectors 10, 10' are inclined in the direction of the surface 3 of the substrate 1 to be coated in such a way that the beam bundles are directed onto the substrate surface 3. The reflectors 10, 10' are fixed in place and have surfaces 9, 9 λ which are bent in such a way that the respective beam bundle covers the entire substrate surface 3 to be coated. 35
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Als Strahlungsquellen 8, 8' werden Halogenlampen verwendet. Die Halogenlampen weisen jeweils ein strahlungsdurchlässiges Quarzrohr 12, 12&Lgr; und einen sich in dem Quarzrohr 12, 12&lgr; erstrekkenden Glühfaden 11, 11' auf. Die Reflektorkörper erstrecken sich längs des Quarzrohrs 12, 12&Lgr;. Außerdem umgeben im Querschnitt die Reflektorkörper des Quarzrohrs 12, 12&lgr; rinnenartig derart, daß die in Richtung der Vorderseite abgestrahlte Infrarotstrahlung durch reflektierte Strahlung verstärkt und das Strahlbündel auf die zu beschichtende Substratoberfläche gerichtet ist.Halogen lamps are used as radiation sources 8, 8'. The halogen lamps each have a radiation-permeable quartz tube 12, 12 λ and a filament 11, 11' extending in the quartz tube 12, 12 λ . The reflector bodies extend along the quartz tube 12, 12 λ . In addition, the reflector bodies surround the quartz tube 12, 12 λ in cross-section like a trough in such a way that the infrared radiation emitted in the direction of the front is amplified by reflected radiation and the beam is directed onto the substrate surface to be coated.
Die Infrarotstrahlung hat im wesentlichen Strahlungsanteile im Bereich des nahen Infrarot, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 und 1,5 pm.Infrared radiation essentially has radiation components in the near infrared range, especially in the wavelength range between 0.8 and 1.5 pm.
Die Oberflächentemperatur des Substrates 1 und des aufgesprühten Pulvers werden mittels eines Pyrometers gemessen. Somit kann die Strahlungsflußdichte der Infrarotstrahlung eingestellt und geregelt werden.The surface temperature of the substrate 1 and the sprayed powder are measured using a pyrometer. This allows the radiation flux density of the infrared radiation to be set and regulated.
Da die Reflektoren 10, 10" metallische Oberflächen aufweisen, ist das Vorderende 5 der Pulver-Sprühpistole 4 in einer Quarzröhre· 6 angeordnet. Somit wird eine elektrische Isolierung der Metalloberfläche der Pulver-Sprühpistole 3 von der Metalloberfläche der Reflektoren 10, 10&Lgr; erzielt, die Pulverwolke mit elektrisch geladenen Pulverpartikeln wird somit nicht in Richtung der Strahlungsquellen 8, 8&Lgr; abgelenkt und trifft auf die Substratoberfläche 3 auf.Since the reflectors 10, 10" have metallic surfaces, the front end 5 of the powder spray gun 4 is arranged in a quartz tube 6. This results in electrical insulation of the metal surface of the powder spray gun 3 from the metal surface of the reflectors 10, 10 λ , and the powder cloud with electrically charged powder particles is therefore not deflected in the direction of the radiation sources 8, 8 λ and strikes the substrate surface 3.
Die Strahlbündel der beiden Strahlungsquellen 8, 8&Lgr; treffen sich kurz vor dem Erreichen der Substratoberfläche, wobei die Pulverwolke im Flug zur Substratoberfläche mit den Infrarot-Strahlungsbündeln bestrahlt wird, so daß die Pulverpartikel bei ihrem Auftreffen auf die Substratoberfläche 3 plastifiziert bzw. fluidisiert sind. Aufgrund dieses kontrollierbaren Zustan-The beams of the two radiation sources 8, 8 Λ meet shortly before reaching the substrate surface, whereby the powder cloud is irradiated with the infrared beams as it flies to the substrate surface, so that the powder particles are plasticized or fluidized when they hit the substrate surface 3. Due to this controllable state,
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des der Pulverpartikel haften diese an der Substratoberfläche an. Dabei wird durch das Pyrometer 18 die Pulvertemperatur gemessen und entsprechend die Strahlungsflußdichte geregelt, so daß die Pulverpartikel nicht völlig aufschmelzen, bevor sie die Substratoberfläche erreicht haben, so daß die Beschichtung nicht von der Oberfläche abfließen kann.of the powder particles, they adhere to the substrate surface. The powder temperature is measured by the pyrometer 18 and the radiation flux density is regulated accordingly so that the powder particles do not melt completely before they have reached the substrate surface, so that the coating cannot flow off the surface.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beschichtungsanordnung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist nur eine Strahlungsquelle 8 vorgesehen. Die Strahlungsquelle 8 ist ebenso mit einem Reflektor 10 kombiniert. Die Strahlungsquelle 8 ist ebenfalls eine Halogenlampe, welche jedoch drei Quarzröhren 14, 14&Lgr; und 14 &Lgr; &lgr; aufweist. Dabei umgibt der Reflektorkörper die Quarzröhren 14, 14 \ 14&lgr;&lgr; auch rinnenartig, um die Infrarotstrahlen auf einen kleinen Teil der Substratoberfläche 3 zu fokussieren. Durch die Verwendung von drei Strahlern in einer Strahlungsquelle wird eine schnellere Erwärmung eines Teils der Substratoberfläche erzielt. Es ist aber auch möglich, anstatt drei Strahler einen stärkeren Strahler zu verwenden. Bei dieser Ausführungsform der Beschichtungsanordnung ist es von Vorteil, daß durch die Verwendung nur einer einzigen Strahlungsquelle eine kompaktere Anordnung erzielt wird.Fig. 2 shows a further embodiment of the coating arrangement according to the invention. In this embodiment, only one radiation source 8 is provided. The radiation source 8 is also combined with a reflector 10. The radiation source 8 is also a halogen lamp, but has three quartz tubes 14, 14 Λ and 14 Λ λ . The reflector body also surrounds the quartz tubes 14, 14 \ 14 λλ like a groove in order to focus the infrared rays on a small part of the substrate surface 3. By using three radiators in one radiation source, a part of the substrate surface is heated more quickly. However, it is also possible to use one more powerful radiator instead of three radiators. In this embodiment of the coating arrangement, it is advantageous that a more compact arrangement is achieved by using only a single radiation source.
Die Pulver-Sprühpistole 3 ist mit der Strahlungsquelle 8 mittels einer Steuer- und Antriebseinheit 15 verbunden. Die Energiestrahlungsquelle 8 und die Pulver-Sprühpistole 4 werden kontinuierlich über die zu beschichtende Substratoberfläche bewältigt. Durch die Steuerung des Bewegungsablaufes der Strahlungs-0 quelle 8 über die zu beschichtende Substratoberfläche 3 kann die Geschwindigkeit des Beschichtungsprozesses geändert werden. Das Ziel ist dabei die Stabilisierung einer Grenztemperatur, die für die Beschichtung erforderlich ist, ohne daß die Substratoberfläche 3 einen Wärmeschaden erleidet.The powder spray gun 3 is connected to the radiation source 8 by means of a control and drive unit 15. The energy radiation source 8 and the powder spray gun 4 are continuously moved over the substrate surface to be coated. By controlling the movement of the radiation source 8 over the substrate surface 3 to be coated, the speed of the coating process can be changed. The aim is to stabilize a limit temperature that is required for the coating without the substrate surface 3 suffering any thermal damage.
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Durch die Steuerung des Bewegungsablaufes wird somit ein Teil der Substratoberfläche in zeitlichem und räumlichem Abstand bis zu einer vorbestimmten Temperatur vorerwärmt, wobei die Pulverpartikel auf diese vorerwärmte Fläche auftreffen und anhaften.By controlling the movement sequence, a part of the substrate surface is preheated to a predetermined temperature at a temporal and spatial interval, whereby the powder particles impact on this preheated surface and adhere to it.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung.Fig. 3 shows a further embodiment of the coating device according to the invention.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Substratoberfläche 3, wie bei dem zweiten Beispiel, bis zu einer bestimmten Temperatur durch eine Strahlungsquelle 8 vorerwärmt, wobei das Strahlbündel die ganze Substratoberfläche 3 bestrahlt. Dieses Beispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 2 gezeigten dadurch, daß eine zusätzliche Strahlungsquelle 13 vorgesehen ist. Diese Strahlungsquelle 13 ist auf einer Halterung 16 fest angebracht, wobei die Pulver-Sprühpistole 4 mit ihrem Unterteil 17 ebenfalls an der Halterung 16 befestigt ist. Die Pulver-Sprühpistole und die Strahlungsquelle 13 befinden sich in einem vorbestimmten räumlichen Abstand voneinander, wobei die Strahlungsquelle 13 unter der Pulver-Sprühpistole 4 liegt. Der Abstand zwischen den beiden ist derart gemessen, daß das Strahlbündel eine kleine Fläche von der Substratoberfläche 3 bestrahlt und entsprechend erwärmt und in einem ebenfalls vorbestimmten zeitlichen Abstand die Pulverpartikel auf dieser erwärmten Teilfläehe auftreffen.In this embodiment, the substrate surface 3, as in the second example, is preheated to a certain temperature by a radiation source 8, the beam irradiating the entire substrate surface 3. This example differs from that shown in Fig. 2 in that an additional radiation source 13 is provided. This radiation source 13 is firmly attached to a holder 16, the powder spray gun 4 with its lower part 17 also being attached to the holder 16. The powder spray gun and the radiation source 13 are located at a predetermined spatial distance from one another, the radiation source 13 being located under the powder spray gun 4. The distance between the two is measured in such a way that the beam irradiates a small area of the substrate surface 3 and heats it accordingly and the powder particles hit this heated partial area at a likewise predetermined time interval.
Durch diese Ausführungsform wird die Substratoberfläche 3 so schnell und intensiv erwärmt, daß die erforderliche Beschichtungstemperatur erreicht wird, ohne daß die Wärme auf die Innenseite des Substrates 1 übergeht.By this embodiment, the substrate surface 3 is heated so quickly and intensively that the required coating temperature is reached without the heat being transferred to the inside of the substrate 1.
Das Hinwegbewegen der Strahlungsquelle 13 über die ruhende, zu beschichtende Substratoberfläche 3 hat eine Besonderheit darin, daß die Bewegungssteuerung der Strahlungsquelle 13 nur deren Halterung 16 betrifft und nicht etwa Einfluß auf den Ablauf ei-The movement of the radiation source 13 over the stationary substrate surface 3 to be coated has a special feature in that the movement control of the radiation source 13 only affects its holder 16 and does not influence the course of a
Meissner, Bolte & PartnerMeissner, Bolte & Partner
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ner Fertigungsstraße mit kontinuierlichem Bewegungsablauf der Substratoberfläche nimmt.a production line with continuous movement of the substrate surface.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beschichtungsanordnung, welche sich von der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß nur eine Strahlungsquelle 13 vorgesehen ist, wobei die Pulver-Sprühpistole 4 und die Strahlungsquelle 13 an der Halterung 16 derart angebracht sind, daß sie in vertikaler Richtung bewegbar sind. Die Halterung 16 weist eine Länge auf, welche wesentlich größer als die Länge des Substrates ist und Gleitschienen 16x aufweist, auf welchen die Pulver-Sprühpistole 4 und die Strahlungsquelle gleiten. Somit können eine Mehrzahl von auf Haltern 2, 2\ 2&Lgr;&lgr; aneinandergereihten Substraten beschichtet werden.Fig. 4 shows a further embodiment of the coating arrangement according to the invention, which differs from the embodiment shown in Fig. 2 in that only one radiation source 13 is provided, the powder spray gun 4 and the radiation source 13 being attached to the holder 16 in such a way that they can be moved in the vertical direction. The holder 16 has a length which is significantly greater than the length of the substrate and has slide rails 16 x on which the powder spray gun 4 and the radiation source slide. In this way, a plurality of substrates lined up on holders 2, 2\ 2 Λλ can be coated.
SubstratSubstrat
HaltevorrichtungHolding device
SubstratoberflächeSubstrate surface
Pulver-SprühpistolePowder spray gun
Vorderende der Pulver-SprühpistoleFront end of the powder spray gun
QuarzröhreQuartz tube
Düsejet
StrahlungsquelleRadiation source
Oberfläche des ReflektorSurface of the reflector
Reflektorreflector
Glühfaden &Lgr; &Lgr; Quarzrohrfilament &Lgr;&Lgr; Quartz tube
Strahlungsquelle &Lgr; x StrahlerRadiation source λ x emitter
Steuer- und AntriebseinheitControl and drive unit
Halterungbracket
• ··
• ··
Meissner, BoLTE & Partner ■ m/ind-055-de/gMeissner, BoLTE & Partner ■ m/ind-055-de/g
- Ii -- Ii -
16&Lgr; Gleitschiene16 &Lgr; Slide rail
17 Unterteil der Sprühpistole17 Lower part of the spray gun
18 Pyrometer18 pyrometers
• ··
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20020603U DE20020603U1 (en) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | Powder coating device |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20020603U DE20020603U1 (en) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | Powder coating device |
| DE2000148355 DE10048355B4 (en) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | Method and device for powder coating |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20020603U1 true DE20020603U1 (en) | 2001-03-08 |
Family
ID=26007216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20020603U Expired - Lifetime DE20020603U1 (en) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | Powder coating device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20020603U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007010636A1 (en) * | 2007-03-02 | 2008-10-30 | Intec Gmbh Lackiersysteme | Plant for coating workpieces, in particular painting plant |
| DE102009020326A1 (en) * | 2009-05-07 | 2010-11-18 | Simon Kern | Electrical flat heating element for radiating infrared heat rays on human skin, has infrared heating element providing heat rays with wavelength of specific value, where element is fastened to printed circuit board |
| FR3065655A1 (en) * | 2017-04-26 | 2018-11-02 | Didier Mialon | HEATER SPRAY GUN |
-
2000
- 2000-09-29 DE DE20020603U patent/DE20020603U1/en not_active Expired - Lifetime
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