DE19651716A1

DE19651716A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates

Info

Publication number: DE19651716A1
Application number: DE19651716A
Authority: DE
Inventors: Ralph Dipl Ing Hruschka
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2016-12-13
Also published as: DE19651716C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor richtung zum Beschichten eines Substrates, welche eine optimale Anpassung eines Sprühstrahls in Form und Bahn an das Substrat ermöglichen.

Zur gleichmäßigen Beschichtung eines Substrates ist eine Relativbewegung zwischen Substrat und Beschich tungsvorrichtung erforderlich. Eine Relativbewegung zwischen Substrat und Beschichtungsvorrichtung wird üblicherweise durch Bewegungsvorrichtungen wie För dervorrichtungen (Ketten, Bänder, Gehänge, Power and Free-Systeme), Hubautomaten oder Robotervorrichtungen erzeugt. Durch Fördervorrichtungen wird das Substrat an der Beschichtungsvorrichtung vorbeibewegt und da bei beschichtet. Hubautomaten bewirken eine lineare Vertikalbewegung der auf einer Aufnahme befestigten Beschichtungsvorrichtung und Robotervorrichtungen er möglichen eine mehrachsige Bewegung. Durch geeignete Synchronisation der einzelnen Bewegungsabläufe von Beschichtungsvorrichtung und Substrat wird versucht, die Sprühstrahlbahn optimal an die Substratgeometrie anzupassen, um eine optimale Ausnutzung des einge setzten Beschichtungsstoffes zu gewährleisten.

Als weitere Maßnahme zur Anpassung des Sprühstrahls an die Substratgeometrie ist die Beschichtungsvor richtung häufig derart ausgebildet, daß zusätzlich zu den erwähnten Relativbewegungen eine Formung des emittierten Sprühstrahls vorgenommen werden kann. Dies geschieht beispielsweise durch Hornluftöffnungen im Bereich der Sprühstrahlaustrittsöffnung, durch geeignete Wahl der Form und/oder Anordnung der Sprüh strahlaustrittsöffnung (z. B. Flachstrahldüse, Bündel von Fingerdüsen) oder durch elektrische und elektro statische Effekte (Kondensatortechnik).

Zur Applikation einer gleichmäßigen Schichtdicke auf das Substrat wird angestrebt, jeden Punkt der Sub stratoberfläche gleich schnell mit gleich viel Be schichtungsstoff zu beschichten. Aus diesem Grund wird versucht, Umkehrpunkte und Richtungsänderungen des geformten Sprühstrahls bezüglich der Substrat oberfläche dadurch zu vermeiden, daß derartige Vor gänge nur außerhalb der Substratabmessungen vorgenom men werden. Dies führt jedoch dazu, daß mehr Be schichtungsstoff am Substrat vorbei als Overspray verloren geht, als technisch notwendig wäre. Um dies zu vermeiden, kann die Beschichtungsvorrichtung au ßerhalb der Substratabmessungen von der Zufuhr des Beschichtungsstoffes abgeschaltet werden. Dieses Ver fahren ist jedoch nicht bei allen Beschichtungsvor richtungen möglich und verursacht außerdem kostenin tensive Regelvorrichtungen und macht eine aufwendige Sensorik erforderlich.

Bei allen Beschichtungsverfahren muß eine bestimmte Mindestschichtdicke eingehalten werden, damit ver bleibende Schichtdickenschwankungen nicht zur Beein trächtigung der Schichtqualität führen. Dieses Erfor dernis kann zu erhöhtem Verbrauch an Beschichtungs stoff beitragen, da meist größere Schichtdicken auf getragen werden, als technisch, z. B. als Korrosions schutz oder Schutz vor Abrieb, notwendig wären. Ins besondere bei Pulverbeschichtungsverfahren liegt die Mindestschichtdicke aus optischen Gründen weit über dem technisch notwendigen Maß, da hier verfahrens technisch größere Schichtdickenschwankungen auftreten können.

Durch die herkömmlichen Beschichtungsvorrichtungen werden Linearbewegungen in verschiedenen Achsenlagen bezüglich des Substrates überlagert und synchroni siert. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 40 23 176 A1 bekannt. Auch hier muß jedoch die Beschichtungsvorrichtung außerhalb der Substrat abmessungen abgeschaltet werden, um den Overspray zu reduzieren. Außerdem ist keine befriedigende Anpas sung der Beschichtungsbahnen an unterschiedliche Sub stratgeometrien möglich.

Bei einer Reihe von Beschichtungsverfahren werden Linearbewegungen der Halterung der Beschichtungsvor richtung mit einer Rotationsbewegung der Beschich tungsvorrichtung selbst kombiniert. Bei derartigen Verfahren sind jedoch spezielle technische Vorrich tungen, wie beispielsweise Schleifringübertrager not wendig, da eine Versorgung der Beschichtungsvorrich tung mit dem Beschichtungsstoff nicht abbrechen darf. Derartige Vorrichtungen sind aufwendig konstruiert und daher teuer. Zudem ist auch bei diesem Verfahren keine zufriedenstellende Anpassung auf Substratgeome trien möglich.

Ausgehend von den Nachteilen des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren und eine Vorrichtung zum Beschichten eines Sub strates zu schaffen, welche bei maximaler Nutzung des eingesetzten Beschichtungsstoffes zu einer Verbesse rung der Schichtdickengleichmäßigkeit sowie zu einer Minimierung der nötigen durchschnittlichen Schicht dicke führen und insbesondere eine zufriedenstellende Anpassung der Beschichtungsbahnen auf unterschiedli che Substratgeometrien erlauben.

Gelöst wird diese Aufgabe in verfahrenstechnischer Hinsicht durch den Hauptanspruch, und was eine Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens angeht, durch die Ansprüche 12, 21 und 22. Die jeweiligen Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung dar.

Ein Verfahren zum Beschichten eines Substrates mit einem eine Vorzugsrichtung in der Substratebene auf weisenden Sprühstrahl, bei welchem der Sprühstrahl auf einer elliptischen Bahn bewegt wird und gleich zeitig die Ausrichtung der Vorzugsrichtung zum Sub strat während des Beschichtungsvorganges beibehalten wird, erlaubt eine Verringerung der Schichtdicken schwankungen sowie eine Homogenisierung der Schicht eigenschaften. Die Aufrechterhaltung einer Sprüh strahlvorzugsrichtung in der Substratebene bezüglich des Substrates bedeutet, daß der Winkel zwischen der Vorzugsrichtung des Sprühstrahls und dem Substrat während des Beschichtungsvorganges nicht variiert.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können geringere Schichtdicken bei gleichbleibender optischer Qualität appliziert werden. Inbesondere bleibt eine anfängli che Ausrichtung des Spritzstrahls relativ zum Werk stück erhalten. Dies ermöglicht eine verbesserte An passung der Sprühbahnen an unterschiedliche Substrat geometrien. Dies konnten inbesondere die herkömmli chen Verfahren mit rotierenden Sprühstrahlen nicht in befriedigender Weise gewährleisten.

Erfindungsgemäß wird jeder Punkt der Substratoberflä che mehrmals mit der Beschichtungsvorrichtung überstrichen. Die kritischen Umkehrpunkte und Rich tungsänderungen der Verfahren des Standes der Technik werden bezüglich der Gesamtlänge der Beschichtungs bahn vernachlässigbar gering. Die Beschichtungsvor richtung kann folglich ständig auf das Substrat ge richtet und eingeschaltet bleiben. Dadurch wird je nach Beschichtungsverfahren und Substratgeometrie bis zu 25% Overspray vermieden.

Optimale Schichteigenschaften lassen sich dadurch erreichen, daß die Beschichtungsvorrichtung während des Beschichtungsvorganges zusätzlich eine lineare Relativbewegung horizontal und/oder vertikal zum Sub strat durchführt und somit erfindungsgemäß auf Zy kloidenbahnen bewegt wird. Bei der Realtivbewegung kann es sich auch um eine oszillatorische Bewegung handeln. Erfindungsgemäß unterbleiben jedoch Winkel änderungen einer Sprühstrahlvorzugsrichtung trotz Überlagerung der Rotationsbewegung mit einer Linear bewegung.

Es kann vorteilhaft sein, den Abstand zwischen Be schichtungsvorrichtung und Substrat während des Be schichtungsvorganges zu ändern. Das zu beschichtende Substrat kann außerdem auf einer Fördervorrichtung montiert und relativ zur Beschichtungsvorrichtung bewegt werden.

Im Gegensatz zu den Verfahren des Standes der Technik kann die Beschichtungsstoffzufuhr während des gesam ten Beschichtungsvorganges eingeschaltet bleiben, da mangels Winkeländerung keine Verlagerung der Umkehr punkte und Richtungsänderungen außerhalb der Sub stratabmessungen mehr durchgeführt werden muß.

Jeder nichtrotationssymmetrische Sprühstrahl weist eine Vorzugsrichtung auf. Die Vorzugsrichtung kann beispielsweise durch die Form oder Anordnung der Sprühstrahlaustrittsöffnung (z. B. Flachstrahldüse, Bündel von Fingerdüsen), durch Hornluftzufuhr oder durch elektrische oder elektrostatische Verfahren erzeugt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders einfach durchführen, wenn die ellipti sche Bahn der Beschichtungsvorrichtung eine Kreisbahn ist, d. h. der Radius der Rotationsbewegung konstant ist. Eine Änderung des Radius während der Rotations bewegung ist jedoch grundsätzlich denkbar.

Besonders bevorzugt werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Pulverlackbeschichtungen und Dünnschicht applikationen mit Naßlacken durchgeführt. Das Verfah ren gestattet eine Beschichtung mit hervorragender Schichtdickenkonstanz. Die Schichtdickenschwankungen betragen deutlich unter 5%. Dies erlaubt zum einen die definierte Applikation sehr dünner Schichten und führt zum anderen zu drastischen Materialeinsparungen bei Pulverlackbeschichtungen. Zur Erzielung deckender Pulverlackschichten ist eine wesentlich geringere Schichtdicke ausreichend.

Vorteilhafterweise wird zu einer weiteren Reduzierung des Oversprays die Bahn einer Beschichtungsvorrich tung mit der Substratgeometrie korreliert. Durch die Überlagerung einer linearen Relativbewegung mit einer Rotationsbewegung wird die Beschichtungsvorrichtung auf Zykloidenbahnen bewegt. Bei einer geeigneten Wahl der Bahn- und Beschichtungsparameter (anfängliche Ausrichtung des Sprühstrahls relativ zum Substrat, Radius der Rotationsbewegung, Drehzahl der Rotations bewegung, Länge und Geschwindigkeit der Linearbewe gungen, Hornluft- und Steuerluftvolumenstrom, usw.) läßt sich die Form der Zykloidenbahn auf die Form des zu beschichtenden Substrates abstimmen. Selbst kom plexe Substratgeometrien wie Fahrradrahmen können so mit einem Minimum an Overspray beschichtet werden. Zur Beschichtung vorgegebener Substratgeometrien wird zunächst ermittelt, welche Bahn- und Beschichtungs parameter geändert werden müssen, um eine der Sub stratgeometrie angepaßte Zykloidenkurve zu erhalten. Oft wird eine Änderung von allen zugänglichen Parame ter erforderlich sein. Anschließend werden aus einer Datenbank Anfangswerte für bestimmte Grundgeometrien ausgewählt. Daraufhin erfolgt eine rekursive Simula tion der Sprühstrahlbahn und rekursive Optimierung der Parameter um den Overspray auf ein Minimum zu reduzieren.

Eine bevorzugte Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates mit einer auf einer elliptischen Bahn be züglich des Substrates bewegten Beschichtungsvorrich tung umfaßt einen Antriebsmotor, der eine Antriebs welle aufweist, einen mit der Antriebswelle starr verbundenen Träger, einen mit Abstand zu der An triebswelle im Bereich des Trägers drehbar gelagerten Beschichtungsvorrichtung, Mittel zum Erzeugen einer Sprühstrahlvorzugsrichtung und eine mit dem Träger und der Beschichtungsvorrichtung verbundenen Kompen sationsvorrichtung zum Ausgleich der durch die Rota tionsbewegung der Beschichtungsvorrichtung verursach ten Änderung einer Sprühstrahlvorzugsrichtung bezüg lich des Substrates.

Eine derartige Vorrichtung erlaubt eine homogene und gleichmäßige dünne Substratbeschichtung mittels einer rotierenden Beschichtungsvorrichtung, ohne daß, wie beim Stand der Technik, aufwendige und kostenintensi ve Elemente wie Schleifringübertrager oder eine aus geklügelte Sensorik erforderlich wären.

Vorteilhafterweise kann eine derartige Vorrichtung als Zusatzgerät auf herkömmlichen Bewegungsvorrich tungen wie Hubautomaten oder mehrachsigen Roboter angeordnet sein. Herkömmliche Bewegungsvorrichtungen können folglich nachgerüstet und weiterverwendet wer den. Vorteilhafterweise können die herkömmlichen Ver sorgungsleitungen freihängend zu der erfindungsgemä ßen Vorrichtung geführt werden. Eine Verdrallungsge fahr besteht nicht.

Bei der Montage der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf herkömmlichen Bewegungsvorrichtungen wird die lineare Relativbewegung der Bewegungsvorrichtungen mit einer Rotationsbewegung der Beschichtungsvorrichtung unter ständigem Winkelausgleich zum Substrat kombiniert. In der vorrichtungstechnisch einfachsten Ausführungsform der Erfindung bewegt sich die Beschichtungsvorrich tung auf einer Kreisbahn. Dies bedeutet, daß der Ab stand zwischen der Antriebswelle des Antriebsmotors und der im Bereich des Trägers drehbar gelagerten Beschichtungsvorrichtung konstant bleibt.

Durch geeignete Wahl von Motordrehzahl n und Radius r der Kreisbahn verlängert sich der Weg l_ges der Be schichtungsvorrichtung bezüglich des Substrates auf grund der zusätzlichen Rotationsbewegung zur linearen Relativbewegung entlang des Weges l_lin auf

l_ges = n.2πr + l_lin

Vorteilhafterweise wird die Zeit für Umkehrbewegungen vernachlässigbar gering. Unter Erhöhung der Schicht dickengleichmäßigkeit kann so Overspray vermieden bzw. eine Schichtdickenreduzierung erreicht werden, unter Beibehaltung der richtungsgebundenen Sprüh strahlanpassung an das Substrat.

Hinsichtlich der Kompensationsvorrichtung zum Aus gleich der durch die Rotationsbewegung verursachten Änderung einer Sprühstrahlvorzugsrichtung sind ver schiedene Realisierungen möglich. Beispielsweise kann die Kompensationsvorrichtung zwei bevorzugt gleich große Scheiben umfassen. Die eine der Scheiben ist als Antriebsscheibe starr mit dem Gehäuse des An triebsmotors verbunden, wobei die Achse der Antriebs scheibe mit der Drehachse der Antriebswelle zusammen fällt. Die andere Scheibe ist als getriebene Scheibe fest mit einer im Bereich des Trägers gelagerten Ach se einer Aufnahme für die Beschichtungsvorrichtung verbunden. Beide Scheiben sind mittels eines Übertra gungselementes verbunden. Die Scheiben können bei spielsweise als Zahnscheiben ausgestaltet sein. Als Übertragungselemente kommen Bänder, Riemen, Ketten und Zahnradgetriebe in Frage.

Eine weitere Ausgestaltung der Kompensationsvorrich tung umfaßt einen starr mit dem Träger verbundenen Motor. Die Beschichtungsvorrichtung ist um ihre eige ne Achse drehbar mit dem Motor verbunden. Mittels ei ner Motorsteuerung wird die Motordrehzahl so mit der Drehzahl des Antriebsmotors synchronisiert, daß die ursprüngliche Winkelausrichtung der Beschichtungsvor richtung relativ zum Substrat während des gesamten Beschichtungsvorganges erhalten bleibt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä ßen Verfahrens kann auch als Zweiachs-Steuerung (z. B. zweiachsiger CAD-Tisch) ausgebildet sein. Hierbei wird die Kreis- oder Ellipsenbahn der Beschichtungs vorrichtung durch synchronisierte Bewegungen in min destens zwei Richtungen erzeugt. Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch als programmierbarer Roboter ausgestaltet sein. Hierbei wird die kreisförmige oder elliptische Bewe gungsbahn durch Interpolation zwischen genügend dicht angeordneten Punkten erreicht. Sowohl bei der Zwei achs-Steuerung als auch beim programmierbaren Roboter findet während des Beschichtungsvorganges keine Ände rung der Vorzugsrichtung des Sprühstrahls statt.

Vorzugsweise ist der Träger als zweiarmiger Träger ausgebildet und in Bereich der Trägermitte mit der Antriebswelle des Antriebsmotors verbunden. Im Be reich des einen Trägerendes ist die Beschichtungsvor richtung und im Bereich des anderen Trägerendes ein Ausgleichgewicht angeordnet. Sowohl der Abstand der Beschichtungsvorrichtung wie auch der Abstand der Ausgleichsgewichte zur Antriebswelle sind vorteilhaf terweise variierbar. Auf diese Weise erhält man einen weiteren Freiheitsgrad bei der Beschichtung.

Als Mittel zum Erzeugen einer Sprühstrahlvorzugsrich tung eignen sich im Bereich der Sprühstrahlaustritts öffnung angeordnete Hornluftbohrungen, elektrische oder elektrostatische Aufladevorrichtungen oder ent sprechend geformte Sprühstrahlaustrittsöffnungen (z. B. Flachstrahldüsen).

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Be schichten eines Substrates,

Fig. 2 die Arbeitsweise einer Kompensationsvor richtung,

Fig. 3 die zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Zykloidenbahn überlagerten Einzelbewegun gen,

Fig. 4 simulierte Zykloidenbahnen mit entsprechen der Schichtdickenverteilung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Zwei-Achssteuerung (CAD-Tisch).

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dar gestellt. An einem herkömmlichen Hubautomaten wird an der bisherigen Aufnahme 10 für das Sprühorgan 4 ein regelbarer Elektromotor 1 befestigt. Das Sprühorgan ist bei der Naßlackapplikation beispielsweise ein Hochdruckzerstäuber oder eine HVLP-Pistole. Für die Applikation von Pulverlacken eignen sich beispiels weise TRIBO- oder Corona-Sprühorgane.

Mit der Antriebswelle 2 des Antriebsmotors 1 ist ein Träger 3 starr verbunden. Der Träger 3 weist Aus gleichsgewichte 9 auf, welche entlang des Trägers 3 verschoben werden können. Am gegenüberliegenden Arm des Trägers 3 ist das Sprühorgan 4 auf einer gelager ten Aufnahme 7 angeordnet.

Die Kompensationsvorrichtung 5 dieses Ausführungsbei spiels besteht aus einem Riementrieb mit zwei gleich großen Zahnscheiben 51, 52. Die Antriebsscheibe 51 ist so auf das Motorgehäuse aufgeschraubt, daß die Achse der Motorantriebswelle 2 und die Achse der An triebsscheibe 51 zusammenfallen. In derselben Ebene wie die Antriebsscheibe 51 befindet sich eine getrie bene Scheibe 52. Die getriebene Scheibe 52 des Rie mentriebs ist derart im Bereich des Trägers 3 gela gert, daß sie starr mit der Aufnahme 7 des Sprühor gans 4 verbunden ist. Zu diesem Zweck erstreckt sich die in einem Lager 6 gelagerte Aufnahme 7 durch den Träger 3 hindurch.

Bei der Rotation des Trägers 3 um die Motorachse wird die getriebene Scheibe 52 mit ihrer Achse auf einer Kreisbahn um die Motorachse bewegt. Der Riemen 53 sorgt dafür, daß die beiden Scheiben 51, 52 des Rie mentriebs synchron laufen. Dadurch bleibt die anfäng liche Ausrichtung des Sprühstrahls bezüglich des Sub strates während der gesamten Rotationsbewegung erhal ten.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Fig. 1 im Betrieb. Deutlich zu erkennen ist die Funk tionsweise der Kompensationsvorrichtung, welche dafür sorgt, daß der vom Sprühorgan emittierte Flachstrahl 12 seine anfängliche Ausrichtung in der Substratebene relativ zum Substrat (Phase 1) während der Rotations bewegung 11 des Sprühorgans (Phasen 2 und 3) beibe hält. Die Versorgungsleitungen 8 sind freihängend ausgebildet.

Fig. 3 zeigt die Bewegungen, welche überlagert eine erfindungsgemäße Zykloidenbahn ergeben. In Fig. 3 ist oben die Sinuskurve einer über lagerten Bewegung des Hubautomaten (vertikale Bewegung) und der Relativbe wegung des geförderten Substrates (horizontale Bewe gung) dargestellt. In Fig. 3 ist unten ein die über lagerte Bewegung der auf einem Kreis rotierenden Be schichtungsvorrichtung 4 mit der Förderbewegung des Substrates (horizontale Bewegung) dargestellt.

Eine Überlagerung 13 der beiden in Fig. 3 dargestell ten Bewegungen ist in Fig. 4 oben dargestellt. Unter der Vorgabe, den in Fig. 4 oben ebenfalls dargestell ten Fahrzeugrahmen 14 mit einem Minimum an Overspray zu beschichten, wurde mittels des oben erwähnten re kursiven Verfahrens die Zykloidenbahn 13 berechnet. Als optimale Parameter wurden eine Hubhöhe von 290 mm, ein Rotationsradius von 290 mm, ein Vorschub von 300 mm pro Hubzyklus und eine Drehzahl von 0,4 pro Hubzyklus ermittelt.

In Fig. 4 unten ist eine Simulation der Schichtver teilung für eine andere Zykloidenbahn dargestellt. Deutlich zu erkennen ist die Homogenität der appli zierten Schicht.

Fig. 5 zeigt die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Zwei-Achssteuerung, beispiels weise einer CNC-Steuerung. Die Beschichtungsvorrich tung 4 wird dabei programmgesteuert über Laufschienen 15 auf Zykloidenbahnen bewegt.

In analoger Weise ist die Programmierung eines Robo ters möglich. Hier werden die nacheinander einzelne Punkte einer im voraus berechneten optimalen Zykloi denbahn unter Beibehaltung der ursprünglichen Sprüh strahlvorzugsrichtung angesteuert.

Claims

1. Verfahren zum Beschichten eines Substrates mit einem von einer Beschichtungsvorrichtung emit tierten Sprühstrahl, der eine Vorzugsrichtung in der Substratebene aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsvorrichtung auf einer el liptischen Bahn bewegt wird und die Ausrichtung der Vorzugsrichtung zum Substrat während des Beschichtungsvorganges beibehalten wird.

2. Verfahren zum Beschichten eines Substrates nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungs vorrichtung auf einer Kreisbahn bewegt wird.

3. Verfahren zum Beschichten eines Substrates nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungs vorrichtung während des Beschichtungsvorganges zusätzlich eine lineare Relativbewegung horizon tal und/oder vertikal zum Substrat ausführt.

4. Verfahren zum Beschichten eines Substrates nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Relativ bewegung eine Oszillationsbewegung ist.

5. Verfahren zum Beschichten eines Substrates nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine Bewegung relativ zur Be schichtungsvorrichtung ausführt.

6. Verfahren zum Beschichten eines Substrates nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Beschichtungsvorrichtung und Substrat während des Beschichtungsvorganges geändert wird.

7. Verfahren zum Beschichten eines Substrates nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsstoffzufuhr während des gesamten Beschichtungsvorganges ein geschaltet bleibt.

8. Verfahren zum Beschichten eines Substrates nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorzugsrichtung des Sprühstrahles durch Form und/oder Anordnung von Sprühstrahlsaustrittsöffnungen, durch Horn luftzufuhr und/oder durch elektrische oder elek trostatische Verfahren erzeugt wird.

9. Verfahren zum Beschichten eines Substrates nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat mit Pulverlacken oder Naßlacken beschichtet wird.

10. Verfahren zum Beschichten eines Substrates nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn der Be schichtungsvorrichtung mit der Substratgeometrie korreliert wird.

11. Verfahren zum Beschichten eines Substrates nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die Verfah rensschritte

a) Vorgabe einer Substratgeometrie
b) Ermittlung der für eine Simulation dieser Geometrie relevanten Bahn- und Beschich tungsparameter
c) Bestimmung von Anfangswerten für die rele vanten Parameter
d) Rekursive Simulation der Sprühlstrahlbahn und Optimierung der relevanten Parameter zur Minimierung des Oversprays

12. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates mit einer auf einer elliptischen Bahn bewegten Be schichtungsvorrichtung mit
einem Antriebsmotor 1, der eine Antriebswelle 2 aufweist,
einem mit der Antriebswelle 2 starr verbundenen Träger 3,
einer mit Abstand zu der Antriebswelle 2 im Be reich des Trägers 3 drehbar gelagerten Beschich tungsvorrichtung 4,
Mittel zum Erzeugen einer Sprühstrahlvorzugs richtung und
einer mit dem Träger 3 und der Beschichtungsvor richtung 4 verbundenen Kompensationsvorrichtung 5 zum Ausgleich der durch die Rotationsbewegung der Beschichtungsvorrichtung 2 verursachten Än derung der Ausrichtung der Sprühstrahlvorzugs richtung zum Substrat.

13. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensations vorrichtung zwei Scheiben 51, 52 enthält, von denen eine als Antriebsscheibe 51 starr mit dem Gehäuse des Antriebsmotors 1 verbunden ist, derart, daß die Achse der Antriebsscheibe 51 mit der Achse der Antriebswelle 2 zusammenfällt und von denen die andere als getriebene Scheibe 52 fest mit einer im Bereich des Trägers 3 gelager ten Aufnahme 7 für die Beschichtungsvorrichtung 4 verbunden ist,
und daß beide Scheiben 51, 52 über ein Übertra gungselement 53 verbunden sind.

14. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben 51, 52 Zahnscheiben sind.

15. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates, nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsele ment 53 ein Band, ein Riemen, eine Kette oder ein Zahnradgetriebe ist.

16. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensations vorrichtung einen mit dem Träger 3 verbundenen Motor umfaßt, daß die Beschichtungsvorrichtung mit dem Motor verbunden ist, derart, daß die Beschichtungsvor richtung um ihre eigene Achse drehbar ist, und daß mittels einer Motorsteuerung die Drehzahl des Motors mit der Drehzahl des Antriebsmotors 1 synchronisierbar ist.

17. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger 3 ein zweiarmiger Träger ist, und daß im Bereich des einen Trägerarmes die Be schichtungsvorrichtung 4 und im Bereich des an deren Trägerarmes ein Ausgleichsgewicht 9 ange ordnet ist.

18. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Antriebswelle 2 und Beschichtungsvorrichtung 4 variierbar ist.

19. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates nach einem der Ansprüche 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Antriebswelle 2 und Ausgleichsgewicht 9 variier bar ist.

20. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor 1 auf der Aufnahme eines Hubautomaten oder auf der Aufnahme eines mehrachsigen Roboters angeordnet ist.

21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als Zweiachs-Steuerung ausgebildet ist.

22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als programmierbarer Roboter ausgebildet ist.

23. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen der Beschichtungsvorrichtung freihängend ausge staltet sind.

24. Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Er zeugen einer Sprühstrahlvorzugsrichtung im Be reich der Sprühstrahlaustrittsöffnung angeord nete Hornluftbohrungen, elektrische oder elek trostatische Aufladevorrichtungen und/oder die Form und/oder Anordnung von Sprühstrahlaus trittsöffnungen sind.