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Die
Erfindung betrifft eine Beschichtungsvorrichtung für langgestreckte
Werkstücke.
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Zur
Beschichtung langgestreckter Werkstücke ist es bekannt
eine Beschichtung mit Hilfe von Vakuumkammern durchzuführen.
Hierbei wird das Werkstück meist kontinuierlich durch eine
Absaugkammer, in der Unterdruck herrscht, geführt. Die
Einlass- und die Auslassöffnung der Absaugkammer, durch
die dass Werkstück geführt wird, weist hierbei eine
Matrize auf. Die Matrize ist der Außenkontur des Werkstücks
nachgebildet, so dass zwischen der Matrizenöffnung und
dem Werkstück ein geringer Spalt verbleibt. Die Absaugkammer
ist mit einer Vakuumpumpe verbunden, um innerhalb der Absaugkammer Unterdruck
zu erzeugen. Hierbei wird Umgebungsluft durch den Spalt zwischen
Matrize und Werkstück in die Absaugkammer eingesaugt. Zur
allseitigen Beschichtung der Werkstücke ist es bekannt,
in der Absaugkammer einen Nebel aus Beschichtungsmaterial zu erzeugen.
Hierzu wird Beschichtungsmaterial wie beispielsweise Lack der Absaugkammer
zugeführt, wobei aufgrund der beim Lufteintreten in die Kammer
auftretenden Verwirbelungen ein entsprechendes Verwirbeln des Beschichtungsmediums
und somit das Erzeugen eines Nebels hervorgerufen wird.
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Ferner
ist es aus
DE 43 37 838 bekannt,
zusätzlich innerhalb der Absaugkammer einen Spritzrahmen
vorzusehen. Der Spritzrahmen weist eine Öffnung auf, durch
die das Werkstück hindurchgeführt wird. Der Querschnitt
der Öffnung ist dem Profil des Werkstücks nachgebildet,
so dass ein Spalt zwischen Werkstück und Spritzrahmen ausgebildet
ist. Innerhalb des Spritzrahmens sind mehrere Bohrungen vorgesehen,
die entweder horizontal oder vertikal ausgerichtet sind. Die Bohrung
weist in Richtung des Werkstücks und dient als Düse.
Durch den innerhalb der Absaugkammer vorgesehenen Beschichtungsrahmen
erfolgt somit ein gezieltes Zuführen des Beschichtungsmaterials.
Dies ist insbesondere bei komplexen Profilen mit Nuten etc., wie
beispielsweise Fensterrahmenprofilen zweckmäßig,
um ein vollständiges allumfassendes Beschichten des Werkstückes
sicherzustellen. Das Vorsehen des Beschichtungsrahmens innerhalb
der Absaugkammer weist jedoch den Nachteil auf, dass weiterhin ein
Beschichtungsnebel in der Absaugkammer entsteht und hierdurch eine
Ablagerung des Beschichtungsmaterials auf dem Beschichtungsrahmen
selbst erfolgt. Das Wechseln des Beschichtungsrahmens ist ferner äußerst
aufwendig, da hierzu die Absaugkammer geöffnet werden muss.
Ferner ist das Vorsehen eines Beschichtungsrahmens in der Absaugkammer
nur für eine vollständige Beschichtung des Werkstücks
an allen Oberflächen geeignet, da in der Absaugkammer ein
Beschichtungsnebel entsteht.
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Um
beispielsweise ein dreiseitiges Beschichtung eines vierseitigen
Werkstücks vorzunehmen, ist es bekannt, innerhalb der Absaugkammer
ein Auflageelement, wie ein Auflageblech vorzusehen. Dieses liegt
an der nicht zu beschichtenden Fläche des Werkstücks
an. Da das Werkstück jedoch üblicherweise nicht
vollständig eben ist, kann zwischen Auflageblech und dem
Werkstück ein Spalt auftreten. Dies führt dazu,
dass auch Beschichtungsmedium an die nicht zu beschichtende Oberfläche
gelangt. Diese Problematik besteht insbesondere wenn es sich bei dem
Werkstück um ein Naturprodukt wie Holz handelt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Beschichtungsvorrichtung für
langgestreckte Werkstücke zu schaffen, bei der die Auftrageinrichtung
zum Auftragen eines Beschichtungsmediums gut zugänglich
ist.
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Die
Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch
die Merkmale des Anspruchs 1.
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Die
erfindungsgemäße Beschichtungsvorrichtung für
langgestreckte Werkstücke, bei denen es sich insbesondere
um langgestreckte Profile aus Holz oder Kunststoff handelt, weist
eine Fördereinrichtung zum Bewegen des Werkstücks
in Längsrichtung auf. Bei der Fördereinrichtung
handelt es sich beispielsweise um ein Förderband, mehrere
angetriebene und nicht angetriebene Förderrollen und dergleichen.
Ferner weist die Beschichtungsvorrichtung eine Absaugkammer auf,
durch die das Werkstück hindurchgeführt wird.
Die Absaugkammer dient hierbei vorzugsweise zum Abführen überschüssigen Beschichtungsmaterials.
Hierzu ist die Absaugkammer vorzugsweise mit einer Absaugeinrichtung
verbunden. Durch die Absaugeinrichtung kann Unterdruck in der Absaugkammer
erzeugt werden.
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Die
Absaugkammer weist eine Einlassöffnung sowie eine Auslassöffnung
auf, durch die das Werkstück hindurchgeführt wird.
In der Einlass- und/oder der Auslassöffnung ist eine Matrize
angeordnet. Die Matrize weist vorzugsweise eine Matrizenöffnung
auf, deren Querschnitt im wesentlichen dem Profil des Werkstücks
entspricht, wobei zwischen dem Werkstück und der Matrizenöffnung
ein Spalt ausgebildet ist. Ferner weist die Beschichtungsvorrichtung
eine Auftrageinrichtung zum Auftragen eines Beschichtungsmediums
auf zumindest eine Oberfläche des Werkstücks auf.
Erfindungsgemäß ist die Auftrageinrichtung im
Bereich der Einlass- und/oder der Auslassöffnung angeordnet.
Besonders bevorzugt ist es hierbei, dass die Auftrageinrichtung
in die Einlassmatrize und/oder die Auslassmatrize integriert ist.
Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, die Auftragseinrichtung
beispielsweise zum Reinigen verstopfter Düsen etc. auszutauschen.
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Insbesondere
bei in die Matrize integrierten Auftragseinrichtungen ist ein Umbauen
der Beschichtungsvorrichtung für Werkstücke mit
anderem Querschnitt schneller möglich. Dies liegt darin
begründet, dass gleichzeitig mit dem Austauschen der Matrizen
ein Austauschen der Auftrageinrichtung erfolgt. Es ist somit nicht
erforderlich, eine beispielsweise innerhalb der Absaugkammer angeordnete
Auftrageinrichtung zusätzlich zu einer Einlass- und Auslassmatrize
auszutauchen.
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Vorzugsweise
weist die Auftragseinrichtung in die Absaugkammer weisende Düsen
auf. Durch die insbesondere als Schlitzdüsen ausgeführten
Düsen wird Beschichtungsmaterial wie ein Beschichtungslack
in Richtung des Werkstücks und auch in Richtung des Inneren
der Absaugkammer abgegeben. Nicht zur Beschichtung der Werkstückoberfläche
genutztes Beschichtungsmaterial wird somit über die Absaugkammer
abgeführt.
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Die
in besonders bevorzugter Ausführungsform der Erfindung
in die Einlass- und/oder Auslassmatrize integrierte Auftrageinrichtung
weist vorzugsweise mehrere Düsen auf. Diese können
um den gesamten Umfang der Matrizenöffnung angeordnet sein,
so dass ein Beschichten aller Werkstückoberflächen
möglich ist. Insbesondere ist es jedoch auch möglich,
nur an einzelnen Seiten der Matrizenöffnung eine oder mehrere
Düsen vorzusehen oder je nach Beschichtungsanforderung
einzelne Düsen auszuschalten bzw. nicht mit Beschichtungsmaterial
zu versorgen. Insbesondere durch die Möglichkeit einzelne
Düsen auszuschalten oder zu verschließen, ist es
möglich, mit einer Matrize je nach Ansteuerung der Düsen
unterschiedliche Oberflächen des Werkstücks zu
beschichten. Hierzu ist es bevorzugt, dass jede Düse oder
eine Gruppe von Düsen mit jeweils einer gesonderten Zuführleitung,
zur Zufuhr von Beschichtungsmaterial verbunden ist. Durch Abschalten
oder Schließen eines entsprechenden Ventils in der Zuführleitung
ist es somit möglich, einzelne oder Gruppen von Düsen
abzuschalten.
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Insbesondere
bei als Schlitzdüsen ausgebildeten Düsen, ist
es bevorzugt, dass mehrere Schlitzdüsen nebeneinander angeordnet
sind. Insbesondere an Breitseiten eines Werkstücks ist
es bevorzugt, mindestens zwei Schlitzdüsen nebeneinander
anzuordnen. Diese sind sodann vorzugsweise mit gesonderten Zuführleitungen
verbunden. Hierdurch ist es beispielsweise auch möglich
ein Abdeckelement vorzusehen, durch das ein Teil der Matrizenöffnung
verschließbar ist. Hierdurch kann auf einfache Weise die Querschnittsöffnung
der Matrize variiert werden, um andere, kleinere Werkstücke
mit Hilfe der selben Matrize verarbeiten zu können. Es
ist somit nicht erforderlich, die gesamte Matrize auszuwechseln,
sondern lediglich ein Abdeckelement in die Matrize einzusetzen,
um ein anderes Werkstück beschichten zu können.
Die im Bereich des Abdeckelements vorgesehenen Düsen werden
sodann vorzugsweise ausgeschaltet bzw. von der Matrize getrennt.
Auch ein Um- bzw. Einleiten von Beschichtungsmaterial in einen Kanal
des Abdeckelements ist möglich, so dass durch das Abdeckelement
selbst eine weitere Düse ausgebildet ist. Hierdurch ist
es möglich, auch eine Kante des Werkstücks zu
beschichten, die in Richtung des Abdeckelements und nicht der Ursprungsmatrize
weist.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen
Düse, bei der es sich insbesondere um eine Schlitzdüse
handelt, ist an dem Düsenausgang ein Lenkelement vorgesehen.
Das Lenkelement dient zum Ablenken des Beschichtungsmediums in Richtung
des Werkstücks. Vorzugsweise ist das Lenkelement hierbei
derart ausgebildet, dass ein Ablenkwinkel einstellbar ist. Dies
kann beispielsweise durch Verändern der Lage des Lenkelements
relativ zum Düsenausgang erfolgen. Das Einstellen des Abstellwinkels
kann auch durch Austauschen unterschiedlich ausgebildeter Lenkelemente
realisiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist dies dadurch realisiert, dass das Lenkelement plattenförmig
ausgebildet ist und die Schlitzdüse zumindest teilweise überdeckt.
Bevorzugt ist hierbei, dass die in Richtung des Werkstücks
weisende Kante des Lenkelements abgeschrägt ist, bzw. eine
Fase aufweist. Je nach Fasenwinkel und/oder Größe
der Oberfläche der Fasen kann ein unterschiedlicher Abstellwinkel definiert
werden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht der Beschichtungsvorrichtung im Schnitt,
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2 eine
schematische Schnittansicht in Richtung der Linie II-II in 1 bzw.
eine schematische Draufsicht einer Außenseite der Beschichtungsvorrichtung,
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3 eine
schematische Draufsicht auf eine Rückseite einer Matrize,
und
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4 eine
schematische Schnittansicht einer Ausführungsform eines
mit der Matrize verbundenen Lenkelements.
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Das
in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Beschichtungsvorrichtung weist eine Absaugkammer 10 auf, die
mit einer nicht dargestellten Saugeinrichtung, wie einer Vakuumpumpe
verbunden ist. Die Absaugung der Luft aus der Absaugkammer 10 erfolgt
durch seitlich, beispielsweise an einer Seitenwand der Absaugkammer
angeordnete Absaugöffnungen 12. Die beispielsweise
quaderförmig ausgebildete Absaugkammer weist eine Eintrittsöffnung 14 sowie
eine Austrittsöffnung 16 auf. Durch die beiden Öffnungen 14, 16 erfolgt
ein Hindurchbewegen eines Werkstücks 18 in Richtung
des Pfeils 20.
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Der
Transport des Werkstücks 18, bei dem es sich beispielsweise
um ein Brett handelt, erfolgt durch eine Fördereinrichtung 22,
bei der es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um
zumindest teilweise angetriebene Rollen handelt.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist sowohl an der Einlassöffnung 14 als
auch an der Auslassöffnung 16 eine Matrize 24 angeordnet.
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Die
Matrize 24 weist einen Matrizenöffnung 26 (3)
auf. Der Querschnitt der Matrizenöffnung entspricht dem
Querschnitt des zu beschichtenden Werkstücks 18,
wobei der Querschnitt der Matrizenöffnung etwas größer
ist, so dass zwischen dem Werkstück 18 und einer
Innenseite 28 der Matrizenöffnung 26 ein
Spalt ausgebildet ist. Durch diesen Spalt wird von der mit der Absaugkammer 10 verbundenen
Saugeinrichtung Umgebungsluft, wie durch die Pfeile 30 (1)
angedeutet, in die Absaugkammer eingesaugt. Durch das Einsaugen
von Luft in die Absaugkammer ist ein Austreten von Beschichtungsmedium
wie Lack aus der Absaugkammer vermieden.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt das Beschichten
einer Oberseite 32 des Werkstücks 18 auf
der Seite der Ausgangsöffnung 16 der Absaugkammer 10,
das heißt kurz vor dem Austritt des Werkstücks 18 aus
der Absaugkammer 10. Hierzu sind in der Matrize 24 Düsen
angeordnet, die insbesondere als Schlitzdüsen 36, 38, 40 (4)
ausgebildet sind. Die in der Matrize vorgesehenen Schlitzdüsen
sind mit mehreren Zuführleitungen 42 (2) verbunden.
Die Zuführleitungen 42 sind mit einem nicht dargestellten
Vorratsbehälter für das Beschichtungsmittel wie
den Lack verbunden. Ferner sind die Zuführleitungen mit
einer Pumpe zum Zuführen des Beschichtungsmaterials zu
den Schlitzdüsen 36, 38, 40 verbunden.
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Wie
aus 4 ersichtlich, sind die Schlitzdüsen 36, 38, 40 von
einem Ablenkelement 44 verdeckt. Das Ablenkelement 44 weist
den in 4 dargestellten Querschnitt auf, wobei an einer
Kante des Lenkelements 44 ein Fase 46 vorgesehen
ist. Die Fase 46 weist in Richtung des Werkstücks,
bzw. in Richtung der Matrizenöffnung 26 sowie
auch in Richtung der Schlitzdüsen 36, 38, 40.
Die Befestigung der Lenkelemente 44 erfolgt durch Schrauben 48,
wobei ein Schraubenkopf an einer Außenseite 50 (4) der
Lenkelement 44 anliegt.
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Je
nach Winkel der Fase 46 kann der Ablenkwinkel des Beschichtungsmediums
auf die Oberfläche 32 des Werkstücks 18 eingestellt
werden.
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In 3 sind
zur Verdeutlichung zwei Lenkelemente 44, nicht dargestellt,
so dass die schlitzförmigen Öffnungen der Schlitzdüsen 36, 38, 40 sichtbar
sind.
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Je
nachdem welche der Seiten des Werkstücks 18 beschichtet
werden soll, ist es möglich einzelne Zuführleitungen 42 zu
den Schlitzdüsen 36, 38, 40 zu
unterbrechen bzw. die entsprechenden Zuführventile zu schließen.
Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, nur eine einzige
Oberfläche zu beschichten, wobei aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung
der Auftragseinrichtung, das heißt im wesentlichen der
Düsen und der dazugehörigen Bauteile innerhalb
der Matrize ein Beschichten der übrigen Oberflächen
durch Beschichtungsnebel oder Spritzer vermieden ist. Überflüssiges
Beschichtungsmaterial wird durch die obere Absaugöffnung 12 (1)
absaugt, so dass es nicht auf andere Oberflächen des Werkstückträgers 18 gelangt.
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Ferner
ist es möglich, in die Matrizenöffnung 26 ein
Abdeckelement 52 (2) anzuordnen.
Durch das Abdeckelement 52 wird die Matrizenöffnung 26 teilweise
verschlossen, so dass eine neue kleinere Matrizenöffnung 54 ausgebildet
ist. Hierdurch ist es möglich kleinere Werkstücke
mit ferner ggf. anderem Profil mit Hilfe der selben Matrize zu beschichten.
Zusätzlich zu dem Vorsehen des Abdeckelements 52 in der
Matrizenöffnung 26 werden im dargestellten Ausführungsbeispiel
die drei rechten Zuführleitungen in 2 geschlossen.
Mit Hilfe der übrigen Zuführleitungen werden sodann
beispielsweise nur noch die Schlitzdüsen 38 und 40 mit
Beschichtungsmedium versorgt. Die Schlitzdüsen 36 werden
nicht mehr mit Beschichtungsmedium versorgt. Die seitliche Schlitzdüse 40 wird über
die in 2 obere linke Zuführleitung 42 mit
Beschichtungsmedium versorgt, wenn eine allseitige Beschichtung
des Werkstücks erfolgt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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