DE19616695A1

DE19616695A1 - Verfahren und Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen

Info

Publication number: DE19616695A1
Application number: DE1996116695
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Dresler; Christa Dr Dresler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1997-11-06

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit Pulverteilchen in einer fluidisierten Pulverschicht

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Pulverteilchen werden durch Elektroden, die sich in einer fluidisierten Pulverschicht befinden, elektrostatisch aufgeladen. Die fluidisierte Pulverschicht entsteht über einen porösen Anströmboden, wenn Luft in das Pulver geblasen wird. Gegenstände, die geerdet sind, werden durch Eintauchen in die aufgeladene fluidisierte Pulverschicht beschichtet. Dabei ist der Aufbau der Elektroden mitunter sehr kompliziert. Man benötigt besondere Stromzuführungselektroden. Bei größeren und komplizierten Drahtwaren und entsprechend größeren Tauchbecken ist die Beschichtung in der Mitte zwischen den Elektroden zuweilen unzureichend und die Schichtdicke zuweilen recht unterschiedlich. Auch ist die eingesetzte Aufladespannung U = +/- 20 kV noch zu hoch. Dies fährt zu einem großen Strom bei großen flächenhaften Elektroden.

In DE 43 41 157 werden elektrische Leiter, welche von elektrisch nichtleitenden Tragelementen umgeben sind, verwendet. Zusätzlich ist noch eine Abgabevorrichtung zur Abgabe des Beschichtungsmateriales in den Raum vorhanden.

In OS 32 37 830 ist anstelle des porösen Anströmbodens ein leitfähiger Boden mit einer Vielzahl leitfähiger Rohre, die an Hochspannung liegen und in die Wirbelschicht ragen, angegeben.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit Pulverteilchen in einer Wirbelschicht zu entwickeln, wo die beschriebenen Nachteile nahezu vermieden werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit Pulverteilchen in einer Wirbelschicht zu entwickeln, wo im Aufbau unkomplizierte Elektroden eingesetzt werden, die Aufladespannung unter +/- 20 kV gesenkt wird und die Beschichtung an allen Stellen in der Wirbelschicht gleichmäßig erfolgt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß in an sich bekannter Weise eine fluidisierte Pulverschicht über einem porösen Anströmboden angeordnet ist. In ihr sind an den vier Wänden des Tauchbeckens über einen Schutzwiderstand von 10⁹ Ohm an Hochspannung 3 kV ≦ +/- U < 20 kV liegende Wabenelektroden, die oben und unten verschlossen sind, angeordnet. Außerdem kann für komplizierte Gegenstände eine zusätzliche Wabenelektrode, die von Wand zu Wand reicht und beweglich ist, in der Wirbelschicht eingebaut sein. Damit kann der Beschichtungsraum verkleinert werden, es steigt die Aufladefeldstärke, und die Beschichtung wird verbessert. Hat eine Drahtware, die beschichtet werden soll, gekrümmte Drähte, wie z. B. bei Spüleneinsätzen, kann eine Elektrode in der Krümmung angeordnet werden, wobei ebenfalls ein besseres Beschichtungsergebnis erreicht wird. Die Wabenelektroden haben Querstege, an denen an der Elektrodenoberfläche den Kreuzungspunkten eine besonders hohe Feldstärke auftritt, welche den Beschichtungseffekt noch verstärkt ähnlich Koronaspitzen. Der spezifische Durchgangswiderstand liegt bei den Elektroden zwischen 10¹ Ohm cm und 10² Ohm cm und der spezifische Oberflächenwiderstand zwischen 10² Ohm und 10³ Ohm. Wird in die fluidisierte Pulverschicht ein Gegenstand, z. B. ein Rohr, eingetaucht, erhält man eine Beschichtung bis zur Oberfläche des Pulvers.

Durch Hin- und Herbewegung oder kreisende Bewegungen des Gegenstandes entstehen zwischen Gegenstand und fluidisierter Pulverschicht kleine kurzzeitige Luftspalte, aus denen eine Pulverwolke austritt. Diese Pulverwolke beschichtet den Gegenstand zusätzlich auch oberhalb der fluidisierten Pulverschicht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

In einem Tauchbecken 1 wird über einen porösen Anströmboden 2 in den Anströmraum 3 über die Luftzuführung 4 Luft geblasen. Dadurch bildet sich eine fluidisierte Pulverschicht 5 aus. In der fluidisierten Pulverschicht 5 befinden sich Wabenelektroden 6, die oben und unten verschlossen sind und einen Hochspannungsanschluß 7 besitzen. Wird ein Werkstuck S in die aufgeladene fluidisierte Pulverschicht 5 getaucht, wird es beschichtet.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Wabenelektrode 6 der Fig. 1. Die Wabenelektrode 6 besitzt Stege 9, die in den Kreuzungspunkten 11 auf die Wand 10 treffen.

Fig. 3 zeigt das Tauchbecken 1 mit vier Wabenelektroden 6, zwischen denen sich eine weitere Wabenelektrode 12 bewegen läßt. Fig. 4 zeigt das Tauchbecken 1 mit den Wabenelektroden 6, einem eingetauchten Werkstück S und einer Zusatzelektrode 13.

Bezugszeichenliste

1 Tauchbecken
2 Anströmboden
3 Anströmraum
4 Luftzuführung
5 fluidisierte Pulverschicht
6 Wabenelektrode
7 Hochspannungsanschluß
8 Werkstück
9 Steg
10 Wand
11 Kreuzungspunkt
12 Wabenelektrode
13 Zusatzelektrode

Claims

1. Verfahren zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit Pulverteilchen in einer fluidisierten Pulverschicht, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der fluidisierten Pulverschicht Wabenelektroden befinden, die oben und unten verschlossen sind und die an Hochspannung liegen. Dabei bilden in den Wabenelektroden befindliche Stege mit der Elektrodenwand Punkte, wo eine besonders hohe Feldstärke herrscht ähnlich wie an Koronaspitzen. Damit kann die Aufladespannung klein gehalten werden, z. B. +/- 3 kV - ≦ +/- 20 kV.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die - Hochspannung über einen Schutzwiderstand R = 10⁹ Ohm an die Wabenelektrode, die einen spezifischen Durchgangswiderstand von 10¹ bis 10² Ohm cm und einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 10² bis 10³ Ohm hat, geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Wandwabenelektroden eine weitere bewegliche Wabenelektrode für die Erhöhung der Aufladefeldstärke und zur Werkstückanpassung befindet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß z. B. bei gebogenen Drahtwaren oder anderen Gegenständen mit Vertiefungen eine Zusatzelektrode zur Verbesserung der Beschichtung in den Vertiefungen angeordnet ist.

5. Verfahren nach einem weiteren Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß in die fluidisierte Pulverschicht ein Gegenstand, z. B. ein Rohr, eingetaucht wird und daß eine Beschichtung bis zur Oberfläche des Pulvers erreicht wird, daß durch Hin- und Herbewegung oder kreisende Bewegungen des Gegenstandes zwischen Gegenstand und fluidisierter Pulverschicht kleine kurzzeitige Luftspalte entstehen, aus denen eine Pulverwolke austritt, und daß diese Pulverwolke den Gegenstand zusätzlich auch oberhalb der fluidisierten Pulverschicht beschichtet.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Tauchbecken (1) innerhalb einer fluidisierten Pulverschicht (5) sich oben und unten verschlossene Wabenelektroden (6) befinden, die einen Hochspannungsanschluß (7), Stege (9) und Wände (10) haben.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Wabenelektroden (6) eine bewegliche Wabenelektrode (12) befindet.

8 Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Tauchbecken (1) neben den Wabenelektroden (6) bei einem kompliziert geformten Gegenstand (8) eine Zusatzelektrode (13), z. B. bei Vertiefungen, angeordnet ist.