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Dokumentenidentifikation DE3740201C2 29.03.1990
Titel Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung
Anmelder Schiele, Josef, 5476 Niederzissen, DE
Erfinder Schiele, Josef, 5476 Niederzissen, DE
Vertreter Hentschel, P., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 5400 Koblenz
DE-Anmeldedatum 27.11.1987
DE-Aktenzeichen 3740201
Offenlegungstag 08.06.1989
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 29.03.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.03.1990
IPC-Hauptklasse B27K 5/02
IPC-Nebenklasse B27K 3/02   B05C 3/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Holzwerkstücken mit flüssigen Mitteln, wie Beizen, Lacken usw., mit einem Auftragsmittelbehälter, einer Vakuum-Erzeugungseinrichtung und einer Vakuum-Auftragskammer. Um zu erreichen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung raumsparend in bestehende Anlagen eingegliedert und leicht für unterschiedlichste Auftragsarbeiten umgerüstet werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Vakuum-Erzeugungseinrichtung mit allem Zubehör und der Vakuum-Auftragskammer räumlich vom Auftragsmittelbehälter getrennt ist, der Vakuumtank der Vakuum-Auftragseinrichtung aufrechtstehend und der Auftragsmittelbehälter liegend angeordnet sind und die Teile zusammen eine platzsparende L-Form bilden. Die Vakuum-Auftragskammer ist als austauschbares, jeweils werkstücks- und gegebenenfalls auftragsmittelangepaßtes sowie leistungsangepaßtes Wechselbauteil ausgebildet und mittels Schnellanschlußeinrichtung seitlich am stehenden Vakuumtank befestigt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Holzwerkstücken mit flüssigen Mitteln, wie Beizen, Lacken usw., bei der in einem Maschinengehäuse ein gleichzeitig als Auftragsmittelbehälter dienender Vakuumtank mit Filter und Filter-Reinigungseinrichtung sowie eine Auftragsmittelförderpumpe und außerdem ein mit dem Vakuumtank über Kanäle in Verbindung stehender Vakuumerzeuger mit vorgeschaltetem Luftfilter, diesem vorgeschalteter Prallfläche, der mit dem Auftragsmittelbehälter in Verbindung steht, vorgesehen sind, und bei der eine Vakuum-Auftragskammer, die mit einem Vakuumtank sowie mit der Auftragsmittelförderpumpe verbunden ist, im Zuge von Werkstückförderern liegend, am Maschinengehäuse befestigt ist.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist in einem Prospektblatt des Anmelders aus dem Jahre 1985 abgebildet.

Ferner ist in der GB-PS 21 45 432 eine Vorrichtung zur Behandlung von Werkstücken aus Holz mittels Imprägnierflüssigkeiten auf Wasserbasis beschrieben, bei der die Flüssigkeiten unter Anwendung von Vakuum auf die Werkstücke aufgebracht werden. Diese Vorrichtung weist einen Vakuumtank auf, der mit dem Beschichtungsmaterial beschickt wird. Der Tank enthält Prallflächen und ein regeneratives Gebläse-Vakuum-System zur Erzeugung eines hohen Vakuums im Tank. Der Vakuumtank befindet sich unterhalb einer Vakuum-Auftragskammer.

Das Beschichtungsmaterial wird vom Boden des Tanks über eine Rohrleitung nach oben zu der Vakuum-Auftragskammer gepumpt, in die es über eine Öffnung am Boden eindringt. Die Kammer weist eine Ein- und Auslaßöffnung auf, durch die das zu bearbeitende Werkstück geführt wird. Die Auftragskammer besitzt seitlich angeordnete, abgeteilte, rechteckige Kanäle, deren obere offene Enden unterhalb des Deckels der Auftragskammer aber oberhalb der Ein- und Auslaßöffnung für die Werkstücke liegen. Die Rohrleitung vom Vakuumtank mündet unterhalb des zu behandelnden Werkstückes in die Auftragskammer. Die unteren, offenen Enden der beiden rechteckigen Kanäle, deren obere Enden Wehre bilden, stehen mit dem Vakuumtank unmittelbar in Verbindung, wodurch die Luft mit den überschüssigen Farbpartikeln aus der Vakuum-Auftragskammer abgezogen wird.

Die Technik des Vakuum-Auftrages flüssiger Behandlungsmittel auf Werkstückoberflächen von Holzwerkstücken ist relativ neu in der Holzbearbeitungsindustrie. Es hat sich insbesondere erwiesen, daß ziemlich alle Arten von Beschichtungen mit flüssigen Auftragsmitteln mit hoher Gewindigkeit, hoher Beschichtungsqualität und hohem Ausnutzungsgrad des flüssigen Beschichtungsmittels durchgeführt werden können.

Trotz dieser offensichtlichen, wirtschaftlichen und auch umwelttechnischen Vorteile, ist der breite Einsatz der Vakuum-Beschichtungstechnik bisher nicht erfolgt.

Der Grund für diese Situation liegt offensichtlich darin, daß bei bekannten Vorrichtungen der eingangs genannten Art ein zu großer Flächenbedarf und eine zu geringe Anwendungsflexibilität vorliegen.

Zum Aufrechterhalten eines konstanten Vakuums in der Vakuum-Auftragskammer bedarf die Vorrichtung eines ausreichend dimensionierten Vakuumtanks, der eine Vakuum-Pufferwirkung hat. Zweckmäßigerweise wurde dieser Vakuumtank bisher mit dem Auftragsmittelbehälter vereint und die Luftfilter sowie die Vakuumerzeuger - meistens zwei in Tandem-Schaltung arbeitende leistungsstarke Lüfter - wurden ebenfalls neben den Auftragsmittelbehälter gestellt. Die Vakuum- Auftragskammer wurde auf den Auftragsmittelbehälter oben aufgesetzt.

Bei dieser Bauweise lassen sich gewisse Mindest- Bauhöhen nicht unterschreiten. Dies führt dazu, daß das Eingliedern in bestehende Anlagen bei Holzbearbeitungsbetrieben voraussetzt, daß das Niveau der Fördereinrichtungen für die Holzwerkstücke mit dem Niveau übereinstimmt, in welchem die Vakuum-Auftragskammer beschickt werden kann. Wird dieses Niveau von den vorhandenen Fördereinrichtungen überschritten oder unterschritten, so sind umständliche, insbesondere platzeinnehmende Zwischenförderer zum Überwinden unterschiedlicher Höhen erforderlich. Da zusätzliche Einrichtungen Anschaffungs- und Betriebskosten verursachen, gewartet werden müssen sowie potentielle Störquellen bilden, schrecken viele potentielle Anwender vor dem Einsatz von Vorrichtungen der eingangs genannten Art zurück.

In der Holzbearbeitungsindustrie stellt die Fertigung einer Großserie meistens eine Ausnahme dar. Häufiger sind insbesondere im Oberflächenbearbeitsbereich wechselnde Profile. Deshalb müssen Vorrichtungen der eingangs genannten Art in sehr großem Umfange sehr anpassungsfähig sein, damit sie in der Lage sind, bei geringstem Anpassungsaufwand Holzwerkstücke aller Art, und zwar angefangen von der kleinsten, kürzesten Leiste bis hin zum großformatigen, schweren, langen Balken sowie zur großformatigen Platte mit flüssigen Auftragsmitteln zu versehen. Da es zu diesem Vorgehen gehört, daß für stark wechselnde Werkstückformate auch angepaßte Fördereinrichtungen verwendet werden, wirkt sich die generelle quaderförmige Gestalt des Maschinengehäuses der Vorrichtung der eingangs genannten Art als Anpassungshindernis aus.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie durch raumsparende Bauweise leicht in bestehende Anlagen einzugliedern ist, daß sie mit geringem Aufwand für unterschiedlichste Auftragsarbeiten anpaßbar und darüber hinaus kostengünstig herstell- und betreibbar ist.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe kennzeichnet sich die eingangs genannte Durchlauf-Vakuum- Auftragsvorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß das Maschinengehäuse L-förmig ausgebildet und auf dem Kopf der L-Form stehend angeordnet ist, daß der Auftragsmittelbehälter nebst Filterreinigungseinrichtung in und die Auftragsmittelförderpumpe in oder neben einem auf dem Boden liegenden Kopfteil der L-Form untergebracht ist, daß dieser Kopfteil flach quaderförmig gestaltet ist, daß der Vakuumtank als Rumpfteil der L-Form ausgestaltet, als im Querschnitt viereckiges, hohes Hohlprisma ausgebildet und auf ein Ende des flach quaderförmigen Kopfteiles aufgesetzt ist, daß wenigstens der Luftfilter, gegebenenfalls auch der Vakuumerzeuger auf einem oben angeordneten Deckel des Hohlprismas angeordnet sind, die Vakuum-Auftragskammer als austauschbares, jeweils werkstücks- und gegebenenfalls auftragsmittelangepaßtes sowie leistungsangepaßtes Wechselbauteil mit Schnellanschlußeinrichtung ausgebildet ist, daß jeder der vier lotrecht verlaufenden Wände des Vakuumtanks zur wahlweisen und höheneinstellbaren Befestigung einer Montageplatte für die Schnellanschlußeinrichtung für die Vakuum-Auftragskammer ausgebildet ist, wobei die Prallfläche geneigt in der Vakuumkammer verlaufend jeweils mit ihrem oberen Ende, innenseitig in Höhe der Oberkante befestigbar ist, und daß wenigstens der Vakuumerzeuger und die Auftragsmittelförderpumpe stufenweise auf unterschiedliche Leistung einstellbar und/oder nach Art eines Baukastensystems mittels genormter Anschlußmittel durch Austausch für unterschiedliche Leistung auslegbar sind.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung besteht darin, daß der Auftragsmittelbehälter und der Vakuumtank räumlich voneinander getrennt wurden. So besteht die Möglichkeit, dem Gehäuse die umgekehrte L-Form zu geben, bei der der Kopfteil auf dem Boden liegt und der Rumpfteil an einem Ende des Kopfteils nach oben steht. Da der Kopfteil flach quaderförmig gestaltet werden kann, besteht die Möglichkeit, eine sehr geringe Bauhöhe zu erzielen. In der Mehrzahl der Anwendungsfälle ist dann diese Bauhöhe niedriger als das Niveau der vorhandenen Fördereinrichtungen, wodurch die Möglichkeit besteht, Fördereinrichtungen notfalls auch vorübergehend über diesen Kopfteil hinwegzuführen.

Wenn die Auftragsmittelförderpumpe und ihr Zubehör leistungsbedingt nicht zu groß ausfällt, paßt sie mit in den Kopfteil, wenn nicht, kann sie unmittelbar neben dem Kopfteil etwa auf einer Fußplatte untergebracht werden.

Der auf einem Ende des Kopfteiles aufstehende, schlanke als Hohlprisma ausgebildete im Querschnitt viereckige Rumpfteil bildet den Vakuumtank. An seinem oberen Ende ist wenigstens das Luftfilter angebracht, aber auch die Vakuumerzeuger können am oberen Ende des Rumpfteiles angeordnet werden, wo sie außerhalb störender Fördereinrichtungen usw. liegen.

Durch diese beiden Merkmale werden bereits die Raumprobleme gelöst, die sich bisher der nachträglichen Eingliederung in bestehende Holzbearbeitungsanlagen ergaben.

Da die Erfindung aber weiterhin vorsieht, daß die Vakuum-Auftragskammer als austauschbares, jeweils werkstücks- und gegebenenfalls auftragsmittelangepaßtes sowie leistungsangepaßtes Wechselbauteil mit Schnellanschlußeinrichtung ausgebildet ist, kann ein Satz geeigneter gegeneinander austauschbarer Vakuum-Auftragskammern vorrätig gehalten und rasch mittels der Schnellanschlußeinrichtung in Betrieb genommen werden. Dabei ist erfindungsgemäß von sehr hoher Bedeutung, daß jede der vier lotrecht verlaufenden Wände des Vakuumtanks, d. h., des Rumpfteiles zur wahlweisen Befestigung der Vakuum- Auftragskammer herangezogen werden können. Dadurch ist auch die Möglichkeit gegeben, das Oberteil so drehbar zu gestalten, daß die jeweils benötigte Applikationskammer in die Produktionslinie eingeschwenkt werden kann. Da zusätzlich noch eine Höheneinstellbarkeit der Vakuum-Auftragskammer besteht, kann letztere an allen vier Seiten der Vorrichtung und in einem relativ großen Bereich unterschiedlicher Höhenlagen arbeiten. Die Möglichkeit des Vakuum-Auftragskammer-Austausches bietet damit eine vielseitige Anpassungsfähigkeit an die unterschiedlichsten Arbeiten.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß wenigstens der Vakuumerzeuger und die Auftragsmittelförderpumpe stufenweise auf unterschiedliche Leistung einstellbar oder nach Art eines Baukastensystems mittels genormter Anschlußmittel durch Austausch für unterschiedliche Leistungen auslegbar sind. Bei Leistungseinstellbarkeit hat der Benutzer die Möglichkeit, den Betrieb der Vorrichtung stets rationell zu gestalten, in dem er z. B. bei Kleinteilen mit kleiner Leistung der Auftragsmittelförderpumpe und des Vakuumerzeugers bei kleiner Vakuum-Auftragskammer arbeitet, während er umgekehrt für große Werkstücke auf entsprechend große Leistungen umschalten kann.

Diese Maßnahme hat aber auch Vorteile für die Herstellung, denn es kann nach dem Baukastenprinzip die Rumpfmaschine einheitlich gefertigt werden, während die Leistungswünsche des Kunden durch Einbau von Aggregaten geeigneter Leistung erfüllt werden können. Im Betrieb hat das den Vorteil, daß z. B. die flüssigen Auftragsmittel bei geringer Leistung nicht unnötig umgewälzt werden müssen und daß nicht unnötig Energien für große Vakuumerzeuger verschwendet werden müßten.

Die Erfindung schafft außerdem erstmals die Möglichkeit, eine Vorrichtung für den Laborbetrieb zu schaffen, die hinsichtlich ihrer Leistungen klein genug ist, andererseits aber eine Laborbeschichtung unter betriebsmäßigen Bedingungen ermöglicht.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 2 wird eine vorteilhafte Verringerung des Raumbedarfes erzielt, denn Auftragsmittelbehälter benötigen einen geneigten Boden. Wenn die Neigung stark genug gewählt wird und die Auftragsmittelförderpumpe nicht zu groß ist, kann sie somit raumsparend unter dem schrägabfallenden Zwischenboden untergebracht werden.

Die Weiterbildung nach Anspruch 3 sichert auch bei raumsparendem Aufbau einen störungsfreien Auftragsmittelumlauf.

Bei bekannten Beschichtungsvorrichtungen für Holzwerkstücke wird das flüssige Auftragsmittel im Gegensatz zur vorgenannten Weiterbildung von unten nach oben durch die Filterscheibe aufgesaugt. Da das bekannte Vorgehen bei der vorgenannten Weiterbildung aus Raumersparnisgründen nicht anwendbar ist, hat eine automatische Filterreinigung für die Aufrechterhaltung der Betriebsfähigkeit eine große Bedeutung. Diese wird gemäß Anspruch 4 dadurch erzielt, daß durch den abnehmbar ausgebildeten Deckel des Auftragsmittelbehälters ein Rohr geführt ist, welches mittels Regelventiles einstellbar mit von der Förderseite der Auftragsmittelpumpe abgegebenem Auftragsmittel speisbar ist, und daß in geringem Abstand von der Filterscheibe eine, am Ende verschlossene Abwinklung aufweist, die parallel zur Filterscheibenoberfläche verläuft und mehrere geneigt, bis nahezu parallel, zur Filterscheibenoberfläche gerichtete düsenförmige Auftragsmittel- Ausstoßlöcher, als Filterreinigungseinrichtung aufweist.

Es hat sich gezeigt, daß diese automatische Filterreinigungseinrichtung trotz der Tatsache, daß sich oberhalb der Filterscheibe Feststoffanteile im Auftragsmittel konzentrieren, ein zuverlässiger Betrieb möglich ist, wenn nur der Strahl, der aus den Auftragsmittelausstoßlöchern austretenden Auftragsflüssigkeit stark genug eingestellt wird.

Bei der bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art war es eine zwingende Notwendigkeit, auswechselbare Matrizen-Platten zu verwenden, um zwischen dem in die Vakuum-Auftragskammer eintretenden bzw. aus diesem austretendem Werkstück und den Kammerwänden unnötige Vakuum-Verluste zu vermeiden, gleichzeitig aber insbesondere austrittseitig Berührungen zu verhindern. Die Weiterbildung nach Anspruch 5 garantiert jedoch zusätzlich zur Maßnahme bedarfsweise wechselbarer Vakuum-Auftragskammern allerhöchste Anpassungsfähigkeit.

Eine weitere sehr wesentliche Erweiterung des Anwendungsbereiches wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch erreicht, daß die, der Anschlußseite am Vakuumtank gegenüberliegende Gehäusewand der Vakuum-Auftragskammer eine mittels abnehmbarer Platte verschlossene Öffnung aufweist, und daß anstelle der Platte eine Kantenbehandlungseinrichtung befestigbar ist, welche neben einer, das Werkstück oben und unten unter Luftspaltbildung berührungsfrei an der Kante umfassenden Ober-, bzw. Unterleiste, jeweils an den Enden eine Matrize aufweist, die der Kantenkontur des Werkstückes unter Belassung eines Luftspaltes nachgebildet ist.

Diese vorgenannte Ausgestaltung schafft erstmalig eine völlig neue bisher nicht verwirklichbare Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung. Durch diese Weiterbildung wird nämlich eine Teilbeschichtung von Werkstücken möglich. Es war nämlich bisher nahezu unmöglich derartige Teilbeschichtungen auch sauber auszuführen. Wenn bspw. Platten, die ein- oder beidseitig mit Kunststoff oder anderen Schichtwerkstoffen beschichtet sind, an ihren Rändern glatte oder irgendwie profilierte Umleimer aus Holz haben, und wenn diese Umleimer allein beschichtet werden müssen, dann schafft die vorgenannte Weiterbildung erstmals die Möglichkeit eine derartige Beschichtung auszuführen ohne daß Auftragsmittel auf die Kunststoffoberflächen gelangt. Es ist nämlich undurchführbar mit Auftragsmittel verunreinigte Randbereiche von Kunststoffoberflächen wieder zu reinigen. Dadurch, daß man die obere bzw. untere Leiste unter Belassung des Luftspaltes exakt auf die Werkstückoberflächen einrichtet und die an den Enden vorgesehenen Matrizen entsprechend einstellt, verhindert die durch den Luftspalt ziehende Luft zuverlässig, daß die Kunststoffoberflächen mit Auftragsmittel benetzt werden.

Die Flexibilität der Vorrichtung nach der Erfindung wird gemäß Anspruch 7 wesentlich vergrößert, und zwar durch die Ausbildung als Doppelaggregat, bei dem zwei Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtungen mit spiegelbildlich zueinander ausgebildeten Vakuum- Auftragskammern mit Kantenbehandlungseinrichtung beiderseits einer gemeinsamen Fördereinrichtung für plattenförmige Werkstücke zur gleichzeitigen Behandlung beider Werkstückkanten angeordnet sind.

Dank dieser Weiterbildung können z. B. Tischplatten in einem einzigen Durchlauf an zwei gegenüberliegenden Kanten oberflächenbehandelt werden.

Lange sperrige oder besonders kleine und leichte Werkstücke sind mitunter schwierig durch die Vakuum- Auftragskammer zu führen. Bei besonders langen Werkstücken sind gewisse Verwindungen über die Länge nicht auszuschließen. Bei besonders kleinen Werkstücken ist oft nicht zu verhindern, daß sie von dem Sog der Luftwirbel in der Vakuum-Auftragskammer mitgenommen bzw. angehoben werden. In beiden Fällen kommt es aber normalerweise dazu, daß die mit Auftragsmittel benetzten Oberflächen des Werkstückes beim Passieren der ausgangsseitigen Matrizen-Platte in Berührung kommen, so daß der Auftrag verletzt wird. Zur Steigerung der Anwendungsflexibilität der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung sieht daher die Weiterbildung nach Anspruch 8 vor, daß an der Oberseite und/oder wenigstens einer Seitenwand des Gehäuses der Vakuum-Auftragskammer, Feineinstellspindeln, die vorzugsweise mit Einstellskalen ausgerüstet sind, in das Kammer-Innere ragen und an ihren Enden Gleitnocken, -leisten, oder Rollen, Rollensätze oder Walzen aufweisen, welche als Führungshilfen in Berührung an die Werkstückskonturen einstellbar sind.

Durch Feineinstellung der Führungshilfen die vornehmlich dafür zu sorgen haben, daß die Werkstücke berührungsfrei durch die austrittsseitige Matrizen-Platte laufen bzw. innerhalb der Vakuum-Auftragskammer nicht angehoben werden, werden Störungen der vorstehend geschilderten Art vermieden.

Zur Lösung der Aufgabe, eine größstmögliche Anwendungsflexibilität der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zu erzielen, ist eine weitere erfinderische Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 vorgesehen. Sie kennzeichnet sich durch die Ausbildung als Parallelaggregat, bei dem zwei, beiderseits einer Fördereinrichtung angeordnete Durchlauf-Vakuum- Auftragsvorrichtungen mit gegeneinander gerichtet angeordnete Vakuum-Auftragskammern vorgesehen sind, welche mittels einer, anstelle der Kantenbehandlungseinrichtung befestigbaren Koppeleinrichtung und mittels über beide Kammern reichender Matrizenplatten zu einer Vakuum-Auftragskammer für extrem breite Werkstücke zusammengefaßt sind.

Mittels dieser Weiterbildung können auch Werkstücke in Übergrößen behandelt werden. Diese Maßnahme bzw. Weiterbildung empfiehlt sich auch stets dann, wenn die Abmessungen eines Werkstückes den Grenzbereich der gegebenen Leistungsfähigkeit einer Vorrichtung erreichen oder gerade zu überschreiten beginnen. Für Betriebe, die häufiger mit derartigen Sonderarbeiten zu rechnen haben, aber auch für andere Betriebe, kann es im Zusammenhang mit dieser Anpassungsfähigkeit vorteilhaft sein, wenn die Vorrichtungen auf einer Grundplatte verfahrbar, z. B. auch auf Schienen geführt sind, und so zwischen wählbaren Arbeitsplätzen hin und her bewegt und an den jeweiligen Plätzen arretiert werden können.

Im Interesse eines wirtschaftlichen Leichtbaues der Vorrichtung sieht die Weiterbildung gemäß Anspruch 10 vor, daß das Gehäuse der Vakuum-Auftragskammer, wenigstens bei breiten Ausführungen, eine zugleich als Stützflansch ausgebildete, oder mit einem Stützflansch versehene Bodenwand aufweist.

Auch wenn die Vakuum-Auftragskammern von den durchlaufenden Werkstücken allenfalls durch die Reaktionen, welche die Führungshilfen verursachen, belastet werden können, haben sie bei breiten Ausführungen doch ein relativ hohes Gewicht, das durch den Stützflansch abgefangen werden kann, wenn letzterer auf einem Tisch oder dergleichen befestigt wird. Diese Maßnahme fördert auch die Betriebssicherheit, weil sie Vibrationen entgegenwirkt. Die Möglichkeit zur Abstützung oder Befestigung des Stützflansches an Fördereinrichtungen oder dergleichen ist in vielfältiger Weise gegeben.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Schemaschnittansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung,

Fig. 2 eine Schemaschnittansicht gemäß der Schnittebene II-II in Fig. 1, bei der die möglichen Befestigungspositionen der Vakuum-Auftragskammer in strichpunktierten Linien eingezeichnet sind,

Fig. 3 eine Teilfrontansicht einer Vakuum-Auftragskammer, die mit einer Kantenbeschichtungseinrichtung versehen ist,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung zweier zur Kantenbeschichtung zu einem Doppelaggregat zusammengefaßter Vorrichtungen gemäß Anspruch 1,

Fig. 5 eine Teilschemaschnittansicht der aneinandergrenzenden Vakuum-Auftragskammern bei einer weiteren Doppelaggregatbildung,

Fig. 6 eine Schemaschnittansicht einer Vakuum-Auftragskammer mit diversen einstellbaren Führungshilfen.

Die Fig. 1 zeigt eine Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung 1, im folgenden Vorrichtung genannt, die zur Oberflächenbehandlung von Holzwerkstücken 2 mit flüssigen Mitteln, wie Beizen, Lacken usw. dient. Das wesentliche der in Fig. 1 und 4 vollständig gezeigten Vorrichtung besteht darin, daß ihr Maschinengehäuse insgesamt gesehen die Form eines auf dem Kopf stehenden L aufweist. Aufgrund dieser L-Form, die auf dem Kopf steht, hat die Vorrichtung 1 als Maschinengehäuse einen Kopfteil 3, der unten angeordnet und flach quaderförmig ausgebildet ist sowie einen an einem Ende des Kopfteiles aufgesetzten im Querschnitt viereckigen, aufrechtstehenden, verhältnismäßig schlanken Rumpfteil 4.

Der Kopfteil 3 hat einen schrägen Zwischenboden 5, welcher die untere Begrenzung eines Auftragsmittelbehälters 6 darstellt. Das hochliegende Ende des Zwischenbodens 5 liegt unter dem Rumpfteil 4. Am tiefliegenden Ende ist ein runder nach unten ragender Klöpperboden 7 vorgesehen, in dessen Mitte unten eine Saugleitung 8 mündet, die zu einer Auftragsmittelförderpumpe 9 führt. In der Fig. 1 ist die Auftragsmittelförderpumpe 9 innerhalb des Kopfteiles 3 und unter dem Zwischenboden 5 angeordnet. Diese Anordnung ist aber nicht verbindlich, denn wenn der Auftragsmittelbehälter 6 sehr große Auftragsmittelmengen aufnehmen muß, der Zwischenboden 5 daher entsprechend tief angeordnet werden muß und andererseits die Auftragsmittelförderpumpe 9 in ihrer Leistung entsprechend groß ausgelegt ist, dann würde sie nicht unter den Zwischenboden 5 passen. Sie kann daher seitlich neben dem Kopfteil angeordnet werden.

Der Klöpperboden 8 ist oben mittels einer einrastbaren Filterscheibe 10 abgedeckt, welche von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden kann. Zu diesem Auswechseln hat der Kopfteil 3 bzw. Auftragsmittelbehälter 6 einen abnehmbaren Deckel 11. Durch den Deckel 11 ist ein Rohr 12 geführt, das mit einer unteren Abwinklung 13 bis dicht an die Oberfläche der Filterscheibe 10 reicht und dessen anderes Ende an ein einstellbares Regelventil 14 angeschlossen ist, welch letzteres mit der Förderseite der Auftragsmittelförderpumpe 9 verbunden ist. Mittels des Regelventiles 14 können ständig entsprechende Mengen des Auftragsmittels durch das Rohr 12 geführt werden. Die untere Abwinklung 13, die an ihrem Ende verschlossen ist, hat mehrere düsenartige Löcher, die geneigt bis parallel zur Oberfläche der Filterscheibe 10 gerichtet sind. Diese Löcher erzeugen Flüssigkeitsstrahlen, durch welche Verunreinigungen, die sich oberhalb des Klöpperbodens bzw. der Filterscheibe 10 ansammeln, weggewirbelt werden, so daß eine automatische Filterreinigungseinrichtung gebildet ist.

Es ist ein wesentliches Merkmal, daß der zur Vakuum- Beschichtung erforderliche Vakuumpuffer als sogenannter Vakuumtank 15 im Rumpfteil 4 untergebracht ist. Dieser Rumpfteil 4 hat einen oberen Deckel 16 mit Löchern 17, über die Luftfilter 18 gesetzt sind. An die Luftfilter ist ein Vakuumerzeuger 19 angesetzt, etwa wie in strichpunktierten Linien alternativ oben oder seitlich wiedergegeben ist, oder es wird ein nichtgezeigter, an geeigneter Stelle aufgestellter Vakuumerzeuger verwendet, der mittels der in strichpunktierter Linie angedeuteter Leitung 20 mit den Filtern 18 verbunden werden kann.

Wesentlich ist, daß an dem Rumpfteil 4, der zweckmäßigerweise einen Quadratquerschnitt hat, alle vier Seiten gleichwertig alternativ zur Befestigung einer Vakuum-Auftragskammer 21 herangezogen werden können. Die Fig. 2 zeigt in strichpunktierten Linien schematisch die von der Position gem. Fig. 1 abweichenden weiteren drei möglichen Positionen der Vakuum-Auftragskammer 21.

Zur Befestigung der Vakuum-Auftragskammer 21 hat jede der vier Wände des Rumpfteiles bzw. des Vakuumtanks 15 eine Vorbereitung zur Aufnahme einer Montageplatte 22, der innenseitig ein Prallblech 23a zugeordnet ist, das bei Wahl einer anderen Position mit der Montageplatte die neue Lage einnimmt. An der Montageplatte 22 ist die Vakuum-Auftragskammer 21 mittels Schnellanschlußeinrichtung 23, in Fig. 1 nur symbolisch dargestellt, anschließbar. Zusätzlich ist aber, und dies ist wesentlich, die Vakuum-Auftragskammer 21 auch noch in Richtung des Doppelpfeiles 24 in Fig. 1 höheneinstellbar, so daß sie an beliebige vorgegebene Höhen von Fördereinrichtungen angepaßt werden kann. Der Vakuumerzeuger 19 und die Auftragsmittelförderpumpe 9 sind entweder leistungsumschaltbar oder nach dem Baukastenprinzip austauschbar, so daß die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung 1 durch Aggregateaustausch variiert werden kann, andererseits aber auch bei einheitlich gefertigter Vorrichtung 1 durch Einbau entsprechender Aggregate die gewünschten Leistungen erbracht werden.

Die Fig. 1 zeigt, daß die Vakuum-Auftragskammer 21 mit einer Matrizen-Platte 25 versehen ist, und durch vier Schraubenkopfsymbole ist angedeutet, daß diese Matrizen-Platte 25 schnell auswechselbar ist. Als Beispiel ist die Matrizen-Platte 25 mit einer dreieckförmigen Ausnehmung 26 versehen. Das würde der Bearbeitung einer Dreiecksleiste entsprechen. Die Konturen der Ausnehmung 26 sind so gewählt, daß sie das Werkstück, das in Fig. 1 nicht gezeigt ist, unter Belassung eines Spaltes, also berührungsfrei, eintritts- und austrittsseitig umschließen.

An der Unterseite der Vakuum-Auftragskammer 21 ist gemäß Fig. 1 noch ein Stützflansch 27 befestigt, der vornehmlich bei besonders breit ausladenden Vakuum- Auftragskammern 21 von besonderer Hilfe ist. Mit Hilfe dieses Stützflansches 27 kann die Vakuum-Auftragskammer 21 auf Fördertischen oder dergleichen abgestützt und insbesondere auch vibrationsfrei gehalten werden.

Die Fig. 3 zeigt eine Weiterbildung der Vakuum-Auftragskammer 21. Bei dieser Weiterbildung ist anstelle der Matrizen-Platte 25, die an der Front und an der Rückseite befestigt werden müßte, eine Verschlußplatte 27 befestigt, während an der Seitenwand 28 die der Schnellanschlußeinrichtung 23 gegenüberliegt, eine in Fig. 3 nicht erkennbare Ausnehmung belassen ist, die bei Nichtgebrauch von einer nichtdargestellten Verschlußplatte verschlossen wird, bei der Ausführung gemäß Fig. 3 aber durch eine Kantenbeschichtungseinrichtung 29 eingenommen wird. Diese Kantenbeschichtungseinrichtung 29 weist eine Unterleiste 30 und eine Oberleiste 31 auf, und sie ist vorn und hinten mit einer Matrizen-Platte 32 versehen. Diese Matrizen-Platte ist dem Werkstück 2, das in Fig. 3 in strichpunktierten Linien zum Teil dargestellt ist, unter Belassung des üblichen Luftspalts konturengetreu nachgebildet. Bei dem Werkstück 2 kann es sich um eine z. B. oben und unten kunststoffbeschichtete Tischplatte handeln, die Umleimer 33 aus Holz aufweist, welche oberflächenbehandelt werden müssen. Bei dieser Arbeit darf keinerlei Auftragsmittel auf die Kunststoffoberflächen gelangen, deshalb ist eine exakte Einstellung der Ober- und Unterleisten 31 bzw. 30 erforderlich, damit der zwischen diesen Leisten 31, 30 und dem Werkstück 2 verbleibende Luftspalt eine Benetzung der Kunststoffoberflächen verhindert. Eine solche Kantenbehandlung als Oberflächenteilbehandlung ist bisher in dieser Qualität nicht durchführbar gewesen.

Die Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung, wie das Werkstück 2, nämlich die Tischplatte gemäß Fig. 3, in einem einzigen Arbeitsgang an zwei gegenüberliegenden Kanten gleichzeitig behandelt werden kann, indem nämlich die beiden Vorrichtungen 1 zu einem Doppelaggregat 34 zusammengefaßt werden. Dazu werden die Vorrichtungen 1 beiderseits einer Fördereinrichtung 35 für die Werkstücke 2 angeordnet, z. B. mittels Schienen 36 verfahren und an der Arbeitsstelle festgelegt. Dann werden die Vakuum-Auftragskammern 21 gegeneinander gerichtet an den Rumpfteilen 4 befestigt und mit Kantenbeschichtungseinrichtungen 29 versehen. Um eine allseitige Kantenbeschichtung durchzuführen, brauchen die Werkstücke 2 folglich eine als Doppelaggregat 34 ausgebildete Station nur zweimal zu durchlaufen.

Die Fig. 5 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Ausgestaltung eines Doppelaggregates 34. In diesem Fall sind die Vakuum-Auftragskammern 21 mittels einer Koppeleinrichtung 37 zu einer einzigen gemeinsamen breiten Vakuum-Kammer zusammengefaßt, so daß eine über beide Vakuum-Auftragskammern 21 reichende Matrizen- Platte 25 vorn und hinten befestigt werden kann, die einen sehr breiten Schlitz anstelle der Ausnehmung 26 aufweist. Mit dieser Weiterbildung können extrem große plattenförmige Werkstücke in einem einzigen Arbeitsgang allseitig beschichtet werden. Gleichzeitig ergibt sich die Möglichkeit, die gegebene Leistung einer Einzelvorrichtung 1 durch eine zweite zu verdoppeln.

Die Fig. 6 zeigt eine Schemaansicht einer vorteilhaften Weiterbildung, welche die Arbeitsqualität auch in Extremfällen zu garantieren verhilft. Die Vakuum-Auftragskammer 21 ist auf ihrer oberen Wand mit Feineinstellspindeln 38 versehen, die ins Innere der Vakuum-Auftragskammer ragen und an ihren Enden Gleitnocken 39 oder andere Einrichtungen, wie Rollen, Leisten, Walzen oder dergleichen tragen, die mit dem in strichpunktierten Linien eingezeichneten Werkstück 2 in Gleit- oder Rollkontakt gebracht werden können. Jeder Feineinstellspindel 38 ist eine Feineinstellskala 40 zugeordnet, so daß die Einstellung der Führungshilfen 39 einerseits den gewünschten Zweck erzielt, andererseits Verklemmungen verhindert. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß z. B. extrem lange und dünne Werkstücke 2, die in sich niemals hundertprozentig frei von gewissen Verwerfungen sein können, zumindest beim Passieren der Vakuum-Auftragskammer 21 so geführt werden, daß sie berührungsfrei auf der Austrittsseite durch die Matrizen-Platte 25 laufen. Auch leichte Werkstücke, die unter dem Einfluß des Soges, den die Luftwirbel in der Vakuum-Auftragskammer 21 erzeugen, angehoben werden könnten, so daß sie mit der Matritzen-Platte 25 austrittsseitig in Berührung kommen, werden durch die Führungshilfen 39 in Position gehalten.

Die geschilderten Ausbildungen der Vorrichtung 1 erlauben einen vielseitigen Einsatz.

Anhand der Fig. 1 des Ausführungsbeispiels ist nachfolgend die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 beschrieben:

Mittels der Auftragsmittelförderpumpe 9 wird eine regelbare Teilfördermenge des Beschichtungsmaterials über eine Saugleitung 8 in die Vakuum-Auftragskammer 21 gepumpt. Dort bildet sich infolge des Soges des Vakuumtanks 15 ein Strom aus fein zerstäubtem Beschichtungsmaterial und Luft, durch den das Werkstück geführt wird, wobei die in der Vakuum-Auftragskammer 21 einander gegenüber angeordneten Matritzen-Platten 25 mit Ausnehmungen 26 die erforderliche Sogwirkung ermöglichen. Bei diesem Vorgang wird dem Werkstück die Porenluft entzogen, und das Beschichtungsmaterial lagert sich intensiv an dem Werkstück an. Überschüssiges Beschichtungsmaterial wird mitsamt der Luft seitlich über eine nicht dargestellte Öffnung aus der Vakuum-Auftragskammer 21 abgesaugt, mittels des im Vakuumtank 15 angeordneten Prallbleches 23a gebremst, nach unten abgelenkt und durch den Zwischenraum zwischen dem Ende des Prallbleches 23a und dem Zwischenboden 5 im Auftragsmittelbehälter 6 hindurch nach oben in den Vakuumtank 15 geführt. Hierbei schneiden sich die Auftragsmittel-Partikel als Tropfen aus dem Luftstrom ab, fallen auf den schrägen Zwischenboden 5 und werden am tiefliegenden Ende im Klöpperboden 7 gesammelt, nachdem sie vorher die Filterscheibe 10 passiert haben. Von dort wird das Auftragsmittel erneut in die Vakuum-Auftragskammer 21 gepumpt. Am oberen Ende des Vakuumtanks 15 sind vor den Vakuum-Erzeugern 19 Luftfilter 18 angeordnet, die die noch im Luftstrom befindlichen Schaum- und Staubpartikel herausfiltern.

Alle in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen dargestellten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Der Schutzumfang der Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die Merkmale der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf deren Kombination.

Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sein soll. Vielmehr stellen diese nur vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Erfindungsgedankens dar. So kann bspw. der Vakuumtank auch in Form einer Rundsäule ausgebildet sein.


Anspruch[de]
  1. 1. Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung zur Oberflächenbehandlung von Holzwerkstücken mit flüssigen Mitteln, wie Beizen, Lacken usw., bei der in einem Maschinengehäuse ein gleichzeitig als Auftragsmittelbehälter dienender Vakuumtank mit Filter und Filter-Reinigungseinrichtung sowie eine Auftragsmittelförderpumpe und außerdem ein mit dem Vakuumtank über Kanäle in Verbindung stehender Vakuumerzeuger mit vorgeschaltetem Luftfilter, diesem vorgeschalteter Prallfläche vorgesehen sind, und bei der eine Vakuum-Auftragskammer, die mit dem Vakuumtank sowie mit der Auftragsmittelförderpumpe verbunden ist, im Zuge von Werkstückförderern liegend, am Maschinengehäuse befestigt ist,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß das Maschinengehäuse L-förmig ausgebildet und auf dem Kopf der L-Form stehend angeordnet ist,

    daß der Auftragsmittelbehälter (6) nebst Filterreinigungseinrichtung in und die Auftragsmittelförderpumpe (9) in oder neben einem auf dem Boden liegenden Kopfteil (3) der L-Form untergebracht ist,

    daß dieser Kopfteil (3) flach quaderförmig gestaltet ist,

    daß der Vakuumtank (15) als Rumpfteil (4) der L-Form ausgestaltet, als im Querschnitt viereckiges, hohes Hohlprisma ausgebildet und auf ein Ende des flach quaderförmigen Kopfteiles (3) aufgesetzt ist,

    daß wenigstens der Luftfilter (18), gegebenenfalls auch der Vakuumerzeuger (19) auf einem oben angeordneten Deckel (16) des Hohlprismas angeordnet sind, die Vakuum-Auftragskammer (21) als austauschbares, jeweils werkstücks- und gegebenenfalls auftragsmittelangepaßtes sowie leistungsangepaßtes Wechselbauteil mit Schnellanschlußeinrichtung (23) ausgebildet ist,

    daß jeder der vier lotrecht verlaufenden Wände des Vakuumtanks (15) zur wahlweisen und höheneinstellbaren Befestigung einer Montageplatte (22) für die Schnellanschlußeinrichtung (23) für die Vakuum-Auftragskammer (21) ausgebildet ist, wobei die Prallfläche (23a) geneigt in dem Vakuumtank (15) verlaufend jeweils mit ihrem oberen Ende, innenseitig in Höhe der Oberkante befestigbar ist,

    und daß wenigstens der Vakuumerzeuger (19) und die Auftragsmittelförderpumpe (9) stufenweise auf unterschiedliche Leistung einstellbar und/oder nach Art eines Baukastensystems mittels genormter Anschlußmittel durch Austausch für unterschiedliche Leistung auslegbar sind.
  2. 2. Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung nach Anspruch 1,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß der Kopfteil (3) einen vom Anschlußende des Rumpfteiles (4) aus schräg abfallenden Zwischenboden (5) aufweist,

    daß der Zwischenboden (5) als Boden des Auftragsmittelbehälters (6) ausgebildet ist,

    und daß die Auftragsmittelförderpumpe (9) unterhalb des höherliegenden Endes des Zwischenbodens (5) angeordnet ist.
  3. 3. Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß der Auftragsmittelbehälterboden (5) an seiner tiefsten Stelle mit einem nach unten ausladenden, runden, schüsselförmigen Klöpperboden (7) ausgerüstet ist,

    daß eine, zur Saugseite der Auftragsmittelförderpumpe (9) führende Saugleitung (8) mittig und von unten kommend am Klöpperboden (7) mündet, und

    daß der Klöpperboden (7) im Bereich seiner Oberkante als Auftragsmittelfilter eine lösbar eingerastete Filterscheibe (10) aufweist.
  4. 4. Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung nach Anspruch 3,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß durch den abnehmbar ausgebildeten Deckel (11) des Auftragsmittelbehälters (6) ein Rohr (12) geführt ist, welches mittels Regelventiles (14) einstellbar mit von der Förderseite der Auftragsmittelpumpe abgegebenem Auftragsmittel speisbar ist,

    und das in geringem Abstand von der Filterscheibe (10) eine, am Ende verschlossene Abwinklung (13) aufweist, die parallel zur Filterscheibenoberfläche verläuft und mehrere geneigt, bis nahezu parallel zur Filterscheibenoberfläche gerichtete, düsenförmige Auftragsmittel-Ausstoßlöcher als Filterreinigungseinrichtung aufweist.
  5. 5. Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuum-Auftragskammer (21) ein Gehäuse aufweist, das an zwei gegenüberliegenden und rechtwinklig zur Anschlußseite am Vakuumtank (15) und lotrecht verlaufenden Wänden, austauschbar befestigte Matrizen-Platten (25) aufweist, die jeweils eine, unter Belassung eines feinen Lichtspaltes, konform dem Umriß des jeweiligen Werkstückes nachgebildete Öffnungen (26) aufweisen.
  6. 6. Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß die der Anschlußseite am Vakuumtank (15) gegenüberliegende Gehäusewand (28) der Vakuum-Auftragskammer (21) eine mittels abnehmbarer Platte verschlossene Öffnung aufweist,

    und daß anstelle der Platte eine Kantenbehandlungseinrichtung (29) befestigbar ist, welche neben einer, das Werkstück (2) oben und unten unter Luftspaltbildung berührungsfrei an der Kante umfassenden Ober-, bzw. Unterleiste (31, 30), jeweils an den Enden eine Matrize (32) aufweist, die der Kantenkontur des Werkstückes (2) unter Belassung eines Luftspaltes nachgebildet ist.
  7. 7. Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Doppelaggregat (34), bei dem zwei Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtungen (1) mit spiegelbildlich zueinander ausgebildeten Vakuum- Auftragskammern (21) mit Kantenbehandlungseinrichtung (29) beiderseits einer gemeinsamen Fördereinrichtung (35) für plattenförmige Werkstücke (2) zur gleichzeitigen Behandlung beider Werkstückkanten angeordnet sind.
  8. 8. Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite und/oder wenigstens einer Seitenwand des Gehäuses der Vakuum-Auftragskammer (21), Feineinstellspindeln (38), die vorzugsweise mit Einstellskalen (40) ausgerüstet sind, in das Kammer-Innere ragen und an ihren Enden Gleitnocken, -leisten, oder Rollen, Rollensätze oder Walzen aufweisen, welche als Führungshilfen (39) in Berührung an die Werkstückskonturen einstellbar sind.
  9. 9. Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Parallelaggregat (34), bei dem zwei, beiderseits einer Fördereinrichtung (35) angeordnete Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtungen (1) mit gegeneinander gerichtet angeordnete Vakuum-Auftragskammern (21) vorgesehen sind, welche mittels einer, anstelle der Kantenbehandlungseinrichtung (29) befestigbaren Koppeleinrichtung (37) und mittels über beide Kammern reichender Matrizenplatten (25) zu einer Vakuum-Auftragskammer (21) für extrem breite Werkstücke (2) zusammengefaßt sind.
  10. 10. Durchlauf-Vakuum-Auftragsvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der Vakuum-Auftragskammer (21), wenigstens bei breiten Ausführungen, eine zugleich als Stützflansch (27) ausgebildete, oder mit einem Stützflansch (27) versehene Bodenwand aufweist.






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