DE2135968C2

DE2135968C2 - Verfahren zum Abstoßen von Teilchen von einer Unterlage sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2135968C2
Application number: DE19712135968
Authority: DE
Inventors: Hugo 7400 Tübingen Brennenstuhl; Erwin 7075 Mutlangen Stütz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-07-19
Filing date: 1971-07-19
Publication date: 1981-10-08
Also published as: CA985578A; IT962044B; DE2135968A1; CH554193A; AU4466872A; AT322703B; FR2146886A5; JPS549213B1; GB1400175A; AU468755B2; ES404961A1; NL7209905A; SE397167B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abstoßen von pulverförmigen, körnigen, flockigen oder faserigen Teilchen von einer Unterlage, bei dem die Teilchen in einem elektrischen Feld durch mindestens eine Gegenelektrode hindurch hochgewirbelt werden, wobei im Bereich der als Isolierunterlage ausgebildeten Unterlage ein Wechselstromfeld als elektrisches Feld verwendet wird, nach Patent 20 36 279.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, mit einer Unterlage aus Isoliermaterial für die von ihr abzustoßenden Teilchen sowie mit mindestens einer an der den aufliegenden Teilchen zugekehrten Seite der Unterlage im Abstand hiervon angeordnet, für die Teilchen durchlässigen Gegenelektrode und einer an der den Teilchen abgewandten Unterseite der Unterlage angeordneten weiteren Elektrode, zwischen der und der Gegenelektrode eine Wechselspannung angelegt ist, nach Patent 20 36 279_ä

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren bzw. die Vorrichtung nach dem Hauptpatent im Rahmen eines Verfahrens bzw. einer Vorrichtung zur Beschichtung von Gegenständen zu verwenden.

Hierzu ist verfahrensmäßig vorgesehen, daß die Teilchen nach ihrem Hochwirbeln in ein Gleichstromfeld eintauchen und mittels des Gleichstromleides bis zu einem zu beschichtenden Gegenstand beschleunigt und dort festgehalten werden, indem dem zu beschichtenden Gegenstand oder einer vor oder hinter ihm angeordneten Elektrode ein Potential zugeordnet wird, das von dem Potential einer der anderen Elektroden verschieden ist, und das die Teilchen mit dem Gegenstand durch Einbrennen oder mittels Klebstoff verbunden werden. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der zu beschichtende

Gegenstand entweder selbst als zusätzliche Elektrode

ausgebildet ist oder vor oder hinter ihm eine zusätzliche

Elektrode angeordnet ist und diese Elektroden geerdet

sind.

Auf diese Weise erzielt man auf einfachstem Wege

j5 eine einwandfreie Beschichtung des jeweiligen Gegenstandes, wobei eine für beliebige Anwendungsfälle ausreichende Intensität bei der Beschichtung erzielt wird Dabei haften die Teilchen sicher an dem zu beschichtenden Gegenstand. Des weiteren ist es möglich. Gegenstände serienmäßig zu beschichten. Auch wird eine gleichmäßige Schichtdicke der hochgewirbelten, aufeinander ausgerichtete und gleichmäßig auf dem Gegenstand verteilten Teilchen erreicht Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein Farbwechsel sehr schnell und ohne großen Arbeitsaufwand durchgeführt werden kann, da bei einem Farbwechsel nur einige wenige Teile, insbesondere die denkbare einfache Zuführung für die Teilchen und die ebenso einfache und billige Unterlage ausgewechselt bzw. gereinigt werden müssen. Durch spezielle Formgebung der Elektroden ist es auch möglich, die Gegenstände sozusagen in einer Rundumbeschichtung zu beschichten. Eine Verstopfung von Düsen od. dgl. Teilen ist ausgeschlossen, ebenso wird die Gefahr einer Umweltverschmutzung verhinde«. Bei alledem ist der apparative Aufwand sehr gering, so ist z. B. keine Rückgewinnungsanlage erforderlich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung beschrisben. Es zeigen

F i g. 1 und 2 jeweils eine Beschickungsvorrichtung in Seitenansicht in schematischer Darstellung,

F i g. 3 eine Einzelheit der Beschichtungsvorrichtung ebenfalls in schematischer Darstellung,

F i g. 4 und 5 jeweils eine weitere Ausführungsform

der Beschichtungsvorrichtung in schematischer Darstellung.

Das in F i g. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Beschichtungsvorrichtung enthält als wichtigste Teile eine IsolierunterlRge 1, die z. B. von einer Kunststoffplatte oder einem Kunststoffband gebildet wird, das die Gestalt eines Förderbandes besitzen kann, einen der Isolierunterlage 1 gegenüberliegenden zu beschichtenden Gegenstand 2, eine Gegenelektrode 4 zwischen der Isolierunterlage 1 und dem zu beschichtenden Gegen-

v> stand 2, eine weitere Elektrode 3 an der dem zu beschichtenden Gegenstand 2 abgewandten Seite der Isolierunterlage 1 und eine zusätzliche Elektrode 5 an der der Isolierunterlage 1 abgewandten Seite des zu beschichtenden Gegenstandes 1. Die weitere Elektrode 3 sowie die zusätzliche Elektrode 5 sind geerdet und die Gegenelektrode 4 ist an ein Potential gewünschter Höhe gelegt. Die Gegenelektrode 4 ist gitter- oder rostartig ausgebildet, sie kann auch aus einem einzigen, z. B. in Schlaufenform gelegten Draht oder aus einzelnen gespannten Drähten bestehen, die z. B. in konzentrischen Kreisen einander umgeben. In jedem Falle ist sie durchlässig für die z. B. in Pulver- oder Körnchenform vorliegenden Teilchen 6, die an der dem

m beschichtenden Gegenstand 2 zugewandten Seite der Isoliemnterlage \ aufliegen.

Zum Beschichten wird zunächst das aus den Teilchen 6 bestehende Beschichtungsgut in feiner und gleichmäßiger Verteilung auf die Isolierunterlage t lose aufgebracht. Anschließend wird das Beschichtungsgut von der Isolierunterlage 1 frei gerüttelt. Hierzu wird zwischen der Unterlage 1 und dem zu beschichtenden Gegenstand 2 ein elektrostatisches pulsierendes Gleichfeld erzeugt, wobei die Wechselkomponente die Teilchen hochwirbelt, die in das Gleichfeld eintauchen und von diesem bis zum zu beschichtenden Gegenstand 2 beschleunigt werden. Es kann in einzelnen aufeinander folgenden Schritten oder auch im laufenden Arbeitsverfahren vorgegangen werden, also auch etwa serienmäßig, indem z. B. die aufeinanderfolgenden Isolierunterlagen, besitzen diese Plattengestalt, oder ein die Isolierunterlage bildendes Förderband zunächst eine Station durchwandern bzw. durchwandert, in der das Beschichtungsgut aufgebracht wird, wonach das Beschichtungsgut in einer weiteren Station der Wirkung des elektrischen Feldes unterworfen wird.

Wie erwähnt, erfolgt das Freirütteln des Beschichtungsgutes auf elektrischem Wege, also nicht mechanisch. Die sodann durch das Gleichfeld zum zu beschichtenden Gegenstand 2 geschleuderten Teilchen verteilen sich gleichmäßig auf dem zu beschichtenden Gegenstand, dem ein Potential zugeordnet ist, das von dem Potential einer der Elektroden des Feldes verschieden ist Hierzu kann die zusätzliche Elektrode S geerdet sein, während die Gegenelektrode 4 auf dem entsprechenden Potential liegt Schließlich wird der aus dem Beschichtungsgut bestehende Belag, wird er von pulverförmiger! oder körnigen Teilchen aus Kunststoff gebildet, mit dem zu beschichtenden Gegenstand durch Einbrennen fest verbunden. In anderen Fällen, wenn das Beschichtungsgut z. B. aus Sand besteht, kann man noch, um den Hafteffekt zu verbessern und zu verstärken, den zu beschichtenden Gegenstand an der der Isolierunterlage zugewandten Seite mit Klebstoff bestreichen. Der Hafteffekt kann evtl. auch erhöht werden, indem man den zu beschichtenden Gegenstand an der der Unterlage zugewandten Seite weich und klebrig macht Auch ist es möglich, den zu beschichtenden Gegenstand zu erwärmen. Es gibt schließlich auch Anwendungsfälle, z. B. wenn das Beschichtungsgut aus PVC-Material besteht, bei denen die aufgebrachte Schicht nach dem Einbrennen, durch das sie zu einer in sich zusammenhängenden Schicht geformt worden ist, wieder vom zu beschichtenden Gegenstand abgezogen oder abgelöst werden kann. In diesem Falle spricht man zweckmäßigerweise nicht von einem zu beschichtenden Gegenstand sondern allgemeiner von einem Auffangelement.

Bei der Anordnung nach F i g. 2 sind zwischen der Isolierunterlage 15, der eine weitere Elektrode 17 an der dem zu beschichtenden Gegenstand abgewandten Seite zugeordnet ist, und dem zu beschichtenden Gegenstand 16, der in diesem Falle selbst als Elektrode ausgebildet ist, zwei Gegenelektroden 18, 19 vorgesehen. Die zusätzlich vorhandene Gegenelektrode 19 kann aus einzelnen gespannten Drähten bestehen oder gitter- oder rostartig ausgebildet sein. Sie befindet sich zwischen der an eine Wechselspannung gelegten Gegenelektrode 18 und dem Auffangelement 16 und liegt an einer hohen Gleichspannung. Wie es auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der Fall sein kann, ist hier die Gegenelektrode isoliert, wobei sie aus kunststoffuinmantelter. Drähten bestehen kann. Die Gegenelektrode kann jedoch auch selbstverständlich blank sein, ebenso wie die zusätzliche Gegenelektrode 19 nicht ifoliert sein kann. Die beiden Gegenelektrode^ 18, 19 können gleiches Potential besitzen. In diesem Falle können sie z. B. durch isolierte Verbindungselektroden miteinander verbunden sein, Sie können jedoch auch verschiedenes Potential aufweisen. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g, 2 wird durch das Wechselfeld zwischen den Elektroden 17 und 18 das Beschichtungsgut von der Isolierunterlage freigerüttelt und durch das Gleichfeid zwischen den Elektroden 18,19 und 16 zum zu beschichtenden Gegenstand geschleudert

Die Elektroden verlaufen bei den dargestellten Ausführungsbeispielen parallel zueinander, dies ist jedoch nicht zwingend vorgeschrieben, vielmehr kann man die im Hinblick auf die jeweiligen Gegebenheiten zweckmäßigste Anordnung wählen.

Man kann auch die Elektroden 3, 5 der Anordnung nach F i g. 1 bzw. 16, 17 der Anordnung nach F i g. 2 an ein Potential legen und die Gegenelektroden 4 bzw. 18 und evtl. 19 erden. Des weiterer, können sämtliche Gegenelektrode^ — es können auch mehr als zwei Gegenelektroden vorhanden sein — an gleichem Potential liegen oder einige der Gegenelektroden können verschiedenes Potential besitzen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.5 wird die dem zu beschichtenden Gegenstand 28 zugeordnete Elektrode von diesem selbst gebildet Dabei ist der zu beschichtende Gegenstand 28 geerdet und die Gegen-

jo elektrode 29 sowie die weitere Elektrode 30 liegen an einem Potential gewünschter Höhe. Die Gegenelektrode 29 ist an eine Gleichspannung gelegt während die weitere Elektrode 30 an Wechselspannung liegt Bei der Anordnung nach F i g. 4 ist die der Isolierunterlage 32

J5 zugewandte Gegenelektrode 33 ebenso wie die dem zu beschichtenden Gegenstand 34 zugeordnete Elektrode, die mit dem zu beschichtenden Gegenstand zusammenfällt, geerdet, während die andere Gegenelektrode 35 und die weitere Elektrode 36 an ein Potential gewünschter Höhe gelegt sind. Die Gegenelektrode 35 kann hierbei z. B. an Gleichspannung von bis zu 30 KV und mehr (z. B. 100 KV), die weitere Elektrode 36 an

Wechselspannung von z. B. 6 bis 16 KV gelegt sein. Zum Verteilen der pulverförmigen oder körnigen

Teilchen auf der Isolierunterlage kann gemäß Fig.3 eine Anordnung gewählt werden, die ein gleichmäßiges Aufbringen des Beschichtungsgutes gewährleistet. Oberhalb der Isolierunterlage 22 ist eine für die Teilchen des Beschichtungsgutes durchlässige Schaumstoffin schicht oder -lage 20 vorgesehen, die in einem Rahmen 21 gehaltert oder an einer anderen Halterung angebracht ist. Die Halterung führt hierbei eine hin und hergehende Bewegung nach Art einer Rüttelbewegung am Gestell der Maschine in einer Richtung aus, die gemäß Pfeil 23 parallel oder annähernd parallel oder evtl. auch gemäß Pfeil 24 schräg zu der d^:.e Teilchen 25 des Beschichtungsgutes aufnehmender. Oberfläche der Unterlage 22 verläuft. Der Schaumstoffplatte 20 ist ein nicht weiter dargestellter, z. B. elektromotorischer Antrieb zugeordnet, der bei Betätigung der Platte die Rüttelbewegung erteilt, im übrigen jedoch stillgesetzt werden kann. Anstelle des Schaumstoffmaterials kann auch ein anderes Material, z. B. Keramikriaterial od. dgl. verwendet werden. Die erwähnte Dosiereinrichtung ist

h-> einfach im Aufbau und billig in der Herstellung und ermöglicht ein Aufbringen des Beschichtungsgutes in praktisch absolut gleichmäßiger Verteilung, solange der Antrieb für die Platte 20 tätig ist. Steht die Platte 20 still,

fällt kein Beschiehtungsgut mehr auf die Isolierunterlage herab. Dieser Teil der Beschickungsvorrichtung befindet sich selbstverständlich vor dem in den anderen Figuren dargestellten Teil. Die Isolierunterlage muli also zunächst unterhalb der Platte 20 durchlaufen, wobei das Beschiehtungsgut aufgebracht wird. Anschließend durchläuft die Isolierunterlage das elektrostatische Feld, wobei sie dem hu beschichtenden Gegenstand bzw. dem Auffangelement gegenüber liegt.

Der Abstand zwischen der Isolierunterlage und dem Auffangelement richtet sieh nach der zur Verfügung stehenden Spannung. So z. B. kann man bei einer Spannung von 30 KV und einem Abstand von 30 bis 50 cm eine ausreichende Beschleunigung erreichen. Die

^r> Wirkungsweise ist so intensiv, daß man eine geschlossene Schicht in Sekundenschnelle erreichen kann.

Bei Änderung der Spannungshöhe, die z. B. bis zu 60 KV gewählt werden kann, kann man das Beschichten verlangsamen — bei Verringerung der Spannung — oder Beschleunigen — bei Erhöhung der Spannung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

U Verfahren zum Abstoßen von pulverförmigen, körnigen, flockigen oder faserigen Teilchen von einer Unterlage, bei dem die Teilchen in einem elektrischen Feld durch mindestens eine Gegenelektrode hindurch hochgewirbelt werden, wobei im Bereich der als Isolierunterlage ausgebildeten Unterlage ein Wechselstroinfeld als elektrisches Feld verwendet wird, nach Patent 20 36 279, dadurch ge kennzeich η et, daß die Teilchen nach ihrem Hochwirbeln in ein Gleichstromfeld eintauchen und mittels des Gleichstromfeldes bis zu einem zu beschichtenden Gegenstand beschleunigt und dort festgehalten werden, indem dem zu beschichtenden Gegenstand oder einer vor oder hinter ihm angeordneten Elektrode ein Potential zugeordnet wird, das von dem Potential einer der anderen Elektroden verschieden ist, und daß die Teilchen rait dem Gegenstand durch Einbrennen oder mittels Klebstoff verbunden werden.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Unterlage aus Isoliermaterial für die von ihr abzustoßenden Teilchen sowie mit mindestens einer an der den aufliegenden Teilchen zugekehrten Sehe der Unterlage im Abstand hiervon angeordneten, für die Teilchen durchlässigen Gegenelektrode und einer an der den Teilchen abgewandten Unterseite der Unterlage angeordneten weiteren Elektrode, zwischen der und der Gegenelektrode eine Wechselspannung angelegt ist, nach Patent 20 36 27", dadurch gekennzeichnet, daß der zu beschichtende Gegenstand (16, 18, 34, 2) entweder selbst als zusätzliche Elektrode ausgebildet ist oder vor oder hinter ihm eine zusätzliche Elektrode (5) angeordnet ist und diese Elektroden geerdet sind.