DE2311986A1

DE2311986A1 - METHOD AND DEVICE FOR ELECTROSTATIC FLOCKING

Info

Publication number: DE2311986A1
Application number: DE19732311986
Authority: DE
Inventors: Rolf Schlenz
Original assignee: Gebrueder Happich GmbH
Current assignee: Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Priority date: 1973-03-10
Filing date: 1973-03-10
Publication date: 1974-09-12
Also published as: DE2311986B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Beflockung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beflocken von Gegenständen und eine Beflockungsanlage zur Durchführung des Verfahrens mit mindestens einem durch ein elektrostatisches Feld beeinflußten Beflockungsbereich, durch welchen ein mit einer Kleber schicht versehenes Grundmaterial mit Flocken versehen wird, die in einem durch eine Hochspannungsquelle gespeisten elektrostatischen Feld von Elektroden aufgeladen werden. Method and device for electrostatic flocking The invention relates to a method for flocking objects and a flocking system to carry out the method with at least one by an electrostatic Field influenced flocking area, through which one layer with an adhesive provided base material is provided with flakes, which in a by a high voltage source fed electrostatic field are charged by electrodes.

Es ist äußerst schwierig, selbst dann, wenn man bereits mit der erzielten Beflockungsdichte zufrieden ist, ausreichend gleichmäßige Beflockungsergebnisse zu erhalten.It's extremely difficult even if you've already scored Flocking density is satisfied, sufficiently uniform flocking results to obtain.

Eine besondere Schwierigkeit besteht im Herstellungsvorgang. Es ist bisher nicht möglich, die Flocken ausreichend gut senkrecht auszurichten und sie so zu beschleunigen, daß sie auch in zähe Kleberschichten eindringen. Durch diese Nachteile ergibt sich zwangsläufig ein ungleichmäßiger Flockenbesatz. Die Schwierigkeit erhöht sich, wenn die Beflockung an Gegenständen mit unebenen Flächen durchgeführt werden muß, wie z. B.A particular difficulty is in the manufacturing process. It is so far not possible to align the flakes sufficiently well vertically and they to accelerate so that they penetrate even tough layers of adhesive. Through this Disadvantages inevitably result in an uneven flake loading. The difficulty increases when flocking is carried out on objects with uneven surfaces must be such. B.

bei Fensterführungs- oder Dichtprofilen, beispielsweise für Fahrzeuge.for window guide or sealing profiles, for example for vehicles.

Entscheidend für die angeführten Nachteile ist die bisher nicht ausreichend gleichmäßige Ladung und die nicht vollständige Auflösung aller noch zusammenhängenden Flockenteilchen. Die Gleichmäßigkeit der Ladung der Flocken hat insbesondere eine Begrenzung in der dichten Anordnung des Elektrodenfeldes. Die Elektroden müssen nämlich mit einem Zwischenraum zueinander bzw. mit einer Netzweite angeordnet werden, so daß ausreichend Freiraum für den freien unbehinderten Fall der Flocken vorhanden ist. Der Aufschluß der Flocken wird bereits weitgehendst von der Dosiervorrichtung übernommen. Die verbleibende Unregelmäßigkeit der Flockendichte im ersten Abschnitt des freien Falles wird beim Durchgang durch den Wirkbereich der Elektroden weiter egalisiert; es bleibt jedoch noch immer eine Unregelmäßigkeit bestehen, die einer optimalen Beflockung im Wege steht.So far, the decisive factor for the disadvantages mentioned is not sufficient uniform charge and the incomplete dissolution of all that are still connected Flake particles. The uniformity of the charge of the flakes has in particular one Limitation in the dense arrangement of the electrode field. The electrodes must namely are arranged with a gap to each other or with a network width, so that there is sufficient space for the flakes to fall freely and unhindered is. The disintegration of the flakes is already largely carried out by the metering device accepted. The remaining flake density irregularity in the first section the free fall continues when passing through the active area of the electrodes equalized; however, there still remains one irregularity, the one stands in the way of optimal flocking.

Die bestehenden Nachteile führen ferner dazu, daß nicht alle Flocken ausreichend gut senkrecht ausgerichtet werden und außerdem keine ausreichend große Beschleunigung erfahren. Demnach schießen die Fasern entweder schräg in den Kleber oder werden sogar aus dem Kraftlinienbereich herausgetragen. Das Eigengewicht der Flocken behält nämlich noch einen wesentlichen Einfluß, so daß sie in unkontrollierter Lage auf der Kleberoberfläche auftreffen und vielfach liegend versumpfen. Nachfolgende Fasern, auch die mit senkrechtem Fall, werden demnach am lagegerechten Eindringen in den Kleber gehindert.The existing disadvantages also mean that not all flakes be aligned sufficiently well vertically and also not sufficiently large Experience acceleration. Accordingly, the fibers either shoot diagonally into the adhesive or are even carried out of the line of force area. The dead weight of the Flakes still retains an essential influence, so that they are in uncontrolled Layer hit the surface of the adhesive and often become boggy lying down. Subsequent Fibers, even those with a vertical fall, are therefore able to penetrate in the correct position hindered in the glue.

Es sind weitere Nachteile bekannt, die alle durch die angeführten Unzulänglichkeiten der Beflockungsvorrichtung entstehen, so der Büschel-, der Krater- oder der Leopardeneffekt.Other disadvantages are known, all of which are cited Inadequacies in the flocking device arise, such as the tufts, the crater or the leopard effect.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Bei locken von Grundmaterial zu schaffen, welches eine hohe Beflockungsgleichmäßigkeit über eine lange Produktionszeit gewährleistet, bei der außerdem eine größere Beflockungsdichte erreicht wird, auch dann, wenn es sich um unregelmäßige Körperformen, wie beispielsweise Profilleisten, handelt.It is now the object of the invention to provide a method and a device to create base material with curls, which have a high flocking uniformity Guaranteed over a long production time, with a greater flocking density is achieved even if the body shape is irregular, such as Profile strips, acts.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen durch ein Verfahren gelöst, bei welchem Flocken durch einen von durch Bogen und/oder Winkel verkürzt ausgebildeten Drahtelektroden aufgebauten Elektrodenbereich geführt werden derart, daß kontinuierlich ein dichter, gleichmäßiger Besatz mit senkrecht stehenden Flocken gebildet wird. Es läßt sich jedoch von über Laborversuchen hinausgehenden, größeren praktischen Ergebnissen bei der industriellen Herstellung aus feststellen, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein fast ideales Bei locken des Objekts im gesamten Flockzonenbereich und praktisch ohne Unterbrechung gewährleistet ist. Als Vorteil sticht insbesondere das gleichmäßige, senkrechte Einschießen aller in der Feldzone bewegter Flockenteilchen hervor.According to the invention, the object is essentially achieved by a method solved, in which flakes shortened by one of arc and / or angle formed wire electrodes built-up electrode area are guided in such a way, that continuously a dense, even population with vertically standing flakes is formed. However, it can be made up of larger ones that go beyond laboratory tests practical results in industrial production from find that after the method according to the invention an almost ideal case of luring the object in its entirety Flock zone area and practically without interruption is guaranteed. As an advantage What is particularly striking is the even, vertical shooting in of everyone in the field zone moving flake particles emerge.

Der Vorteil ist so günstig, daß ohne Schwierigkeit gegenüber derzeitig maximalen Besatzdichten eine Erhöhung um das Doppelte und mehr erreichbar ist. Eine Schmälerung der angeführten Vorteile tritt auch bei Profilen oder Formkörpern nicht in dem Maße ein, wie man es sonst von bekannten Verfahren ableiten kann.The advantage is so favorable that it is without difficulty compared to the present maximum stocking densities an increase by twice and more can be achieved. One The advantages mentioned are not diminished in the case of profiles or moldings either to the extent that it can otherwise be derived from known methods.

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Beflockungsanlage, bei welcher die am Aufbau des elektrostatischen Feldes beteiligten stromführenden Elektroden einen durch Bogen und/oder Winkel streckenmäßig verkürzten Weg aufweisen. In einer einfachen Weise läßt sich der streckenmäßig verkürzte Weg der Elektroden durch schraubenlinienförmiges bzw. korkenzieherartiges Führen des Drahtes erreichen. Erfahrungsgemäß wird mit solchen Elektroden eine gleichmäßigere und dichtere Beflockung erreicht, die in ihrem guten Ausfall alle bisher bekannten Beflockungen wesentlich übertreffen.A flocking system is used to carry out the process which are the current-carrying electrodes involved in the build-up of the electrostatic field have a path that is shortened in sections by bends and / or angles. In a The path of the electrodes, which has been shortened in terms of its length, can easily be achieved by means of a helical path or achieve corkscrew-like guiding of the wire. Experience shows that with such electrodes achieve a more even and denser flocking, which in their good results significantly exceed all known flocking.

Um den bereits eingeleiteten beschleunigten Fall der Flocken trotz der flächig breiten Elektroden nicht zu stören, ist der Zwischenraum zwischen zwei Elektroden größer als der Durchmesser der Wendel des Drahtes gestaltet. Auch diese Ausführung ist auf eine anwendungstechnische Erfahrung aufgebaut, bei der die Elektroden aus einem 0,25 mm dicken Draht gebildet sind, der schraubenlinienförmig zu Wendeln mit einem Durchmesser von 3 - 5 mm geführt ist, wobei der Wendelabstand etwa 2 - 3 mm beträgt. Ebenfalls ist der Zwischenraum zwischen den einzelnen Elektroden erfahrungsgemäß auch größer als der Durchmesser der Drahtwendeln, nämlich je nach Einsatz 3 mm oder größer. Es muß hinzugefügt werden, daß Elektroden mit anderen technischen Daten gleiche oder sogar bessere technische Werte ergeben können.To the already initiated accelerated fall of the flakes in spite of The space between two electrodes is not to be disturbed by the flat, wide electrodes Electrodes designed larger than the diameter of the helix of the wire. These too Execution is based on application engineering experience in which the electrodes are formed from a 0.25 mm thick wire that turns helically into coils with a diameter of 3 - 5 mm, whereby the spiral spacing is about 2 - 3 mm. Experience has shown that the space between the individual electrodes is also also larger than the diameter of the wire coils, namely 3 mm or depending on the application greater. It must be added that electrodes with different specifications the same or even better technical values can result.

Es hat sich ebenfalls als zweckmäßig erwiesen, daß die Elektroden zumindest einendig an Bänder befestigt sind, die die Beflockungsanlage queren, einen breitbandförmigen Querschnitt aufweisen und aus einem elektrisch aufladbaren Material bestehen. Die breitbandförmigen Aufhänger für die Elektroden, welche auch einen plattenartigen Charakter haben können, dienen in dieser Ausführungsform nicht nur als Energiezubringer für die Elektroden, sondern sind in dieser Ausführungsform selbst Elektroden, die wegen der gleichen Polarität mit den Flocken als Sprühelektrode wirken und die seitlich von der Dosiervorrichtung ankommende, abgeleitete Flocken in Richtung auf den Bereich der Drahtelektroden zurückleiten.It has also been found to be useful that the electrodes are attached at least at one end to tapes that traverse the flocking system, one Have broadband-shaped cross-section and from an electrically chargeable material exist. The broadband-shaped hangers for the electrodes, which also have a Can have a plate-like character, are not only used in this embodiment as energy feeders for the electrodes, but are in this embodiment even electrodes, which because of the same polarity with the flakes as a spray electrode act and the flakes arriving laterally from the dosing device lead back towards the area of the wire electrodes.

Die Anwendung der breitbandförmigen Sprühelektroden läßt es auch zu, zumindest einem Beflockungsbereich eine in zum Gehäuse elektrisch isolierte, plattenförmige gegenpolig aufladbar Elektrode nachgeschaltet anzuordnen. Eine solche Elektrode kann demnach als Ansaugelektrode eingesetzt werden, um den kleinen Überschuß von losem Flockenmaterial, welcher von der Kleberschicht nicht aufgenommen ist, zu entfernen.The use of the broadband spray electrodes also allows at least one flocking area is in the form of a plate and is electrically insulated from the housing Electrode can be charged with opposite polarity to be arranged downstream. Such an electrode can therefore be used as a suction electrode to remove the small excess of to remove loose flake material that is not absorbed by the adhesive layer.

Bei der Anwendung der gewendelten Drahtelektroden ergibt sich wegen der damit verbundenen höheren Produktionsgeschwindigkeit auch ein größerer Flockendurchsatz, der wiederum einen unerwünschten Flockenansatz an den Innenwandungen des Beflockungsgehäuses nach sich zieht. Um diesen Nachteil zu vermeiden, empfiehlt es sich, den Innenwandungen des Beflockungsgehäuses in elektrisch isolierter Anordnung zum Gehäuse plattenförmige Elektroden zuzuordnen und entweder induktiv oder durch zugeführte elektrische Energie aufladbar zu gestalten.When using the coiled wire electrodes because of the associated higher production speed also a higher tuft throughput, which in turn creates an undesirable flake build-up on the inner walls of the flocking housing entails. To avoid this disadvantage, it is advisable to use the inner walls of the flocking housing in an electrically insulated arrangement to the housing plate-shaped Assign electrodes and either inductively or by supplied electrical energy to make it chargeable.

Die plattenförmigen Elektroden wirken als Gegenelektrode zu den Flocken, so daß sich diese an den Wänden des Gehäuses nicht aufbauen können und auch nicht bei Über last auf das Produktionsgut herabfallen.The plate-shaped electrodes act as a counter electrode to the flakes, so that they cannot and cannot build up on the walls of the housing fall on the product in the event of overload.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung und stark vereinfacht eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens, um Gegenstände zu beflocken.The single figure of the drawing shows in a schematic representation and greatly simplified an apparatus for carrying out a method to objects to flock.

Mit 1 ist eine Dosiervorrichtung bezeichnet, in der ein Vorrat von Flocken 2 aufgenommen ist. Die Dosierung geschieht in einer bekannten Art unter Verwendung eines Siebes oder einer Perforierung, zumeist unter Einschaltung von nicht dargestellten Dosierungshilfen, wie Rüttel- oder Bürstenanordnungen. Die von der Dosiervorrichtung 1 im freien Fall abgegebenen Flocken 2 erreichen nach einer gewissen Strecke den Wirkungsbereich von Drahtelektroden 3 und fallen bereits beschleunigt durch diese nach unten. Die Drahtelektroden 3 bestehen im Ausführungsbeispiel aus aneinandergereihten Wendeln 4, die in ihrer Gesamtanordnung einen schraubenlinienförmigen Verlauf haben. Die Elektroden 3 besitzen außerdem die Eigenschaft einer Zugfeder, so daß sie leicht nur durch einfaches Einhängen beider Enden in die den Strom zuführende Haltevorrichtung befestigbar sind. Darüberhinaus ergibt sich zwangsläufig der Vorteil einer Eigenspannung der Drahtelektroden 3, die diese immer wieder zu der ursprünglichen, gestreckten Ausbildung zurückführt. Sie werden auch dann zurückgeführt, wenn die Lrahtelektroden 3, beispielsweise beim Reinigen des Beflockungsgehäuses 5, unsachgemäß berührt und ein Stück ausgezogen werden.1 with a metering device is referred to, in which a supply of Flakes 2 is added. Dosing is done in a known way Use of a sieve or a perforation, usually with the involvement of Dosing aids, not shown, such as vibrating or brush arrangements. The from the metering device 1 in free fall to reach flakes 2 after a certain distance the area of action of wire electrodes 3 and fall already accelerated through this down. In the exemplary embodiment, the wire electrodes 3 consist of lined up spirals 4, which in their overall arrangement have a helical shape Have course. The electrodes 3 also have the property of a tension spring, so that they can be easily replaced by simply hanging both ends into the one supplying the current Holding device are attachable. In addition, there is an inevitable advantage an inherent stress of the wire electrodes 3, which this again and again to the original, stretched training. You will be returned even if the Wire electrodes 3, for example when cleaning the flocking housing 5, improperly touched and pulled out a little.

Die stromführenden Haltevorrichtungen, in die die Drahtelektroden 3 eingehängt sind, weisen einen breitbandförmigen bzw. plattenförmigen Querschnitt auf und sind im Beflockungsgehäuse quer zur Laufrichtung des Beflockungsgutes angeordnet. In dieser speziellen Ausführungsform sind die Elektroden Sprühelektroden 6. Die Pfeile, die von den Sprühelektroden 6 ausgehen, veranschaulichen eine Flugbahn der Flocken 2, die wegen ihrer gleichen Polarität mit der Sprühelektrode 6 zurückgeschleudert und in den Durchsatz zwischen Dosiervorrichtung 1 und Drahtelektroden 3 aufgenommen werden.The current-carrying fixtures into which the wire electrodes 3 are suspended, have a broadband-shaped or plate-shaped cross section and are arranged in the flocking housing transversely to the running direction of the flocking material. In this particular embodiment the electrodes are spray electrodes 6. The arrows emanating from the spray electrodes 6 illustrate a trajectory of the flakes 2, which are thrown back with the spray electrode 6 because of their same polarity and included in the throughput between metering device 1 and wire electrodes 3 will.

Die von den Drahtelektroden 3 senkrecht zur Beflockungsebene ausgerichteten Flocken 2 werden in der bekannten Weise mit dem vorauseilenden Ende in eine Kleberschicht 7 aufgenommen, welche einem Produktionsgegenstand 8 in einer nicht dargestellten Weise zugeordnet ist. Die notwendige Gegenpolung des Produktionsgegenstandes 8 bzw.The aligned by the wire electrodes 3 perpendicular to the flocking plane Flakes 2 are in the known manner with the leading end in an adhesive layer 7 added, which an article of production 8 in a not shown Way is assigned. The necessary opposite polarity of the production item 8 or

der Kleberschicht 7 wird durch Gegenelektroden 9 vorgenommen.the adhesive layer 7 is made by counter electrodes 9.

Das Beflockungsgehäuse 5 ist bereichsweise, insbesondere im Bereich der Sprühelektroden 6, mehrschichtig ausgebildet. Außer der eigentlichen Gehäusewand lo ist zumindest eine elektrisch neutrale Schicht 11 und zum Gehäuse-Inneren hin eine elektrisch leitende Schicht 12 angeordnet. Die Schicht 12 kann von ihrer Eigenart her bereits mit Induktiv-Strömen geladen werden oder über eine Stromzufuhr eine geeignete polarisierte Ladung erhalten. Eine solche Ladung hat den Zweck, Flocken 2, von denen immer wieder einige das Beflockungsgehäuse 5 treffen, am Ansetzen der Schicht 12 zu hindern. Auf diese Weise kann sich eine größere Ansammlung nicht aufbauen und bei Übergewicht abfallen und dabei die Beflockung beschädigen.The flocking housing 5 is regional, in particular in the area of the spray electrodes 6, formed in multiple layers. Except for the actual housing wall lo is at least one electrically neutral layer 11 and towards the interior of the housing an electrically conductive layer 12 is arranged. The layer 12 can be of its own character already charged with inductive currents or via a power supply a obtain suitable polarized charge. The purpose of such a charge is to make flakes 2, some of which hit the flocking housing 5 again and again, at the attachment of the To prevent layer 12. This way, a larger cluster cannot build up and fall off if you are overweight and damage the flocking.

Um eine optimale Beflockung zu erreichen, werden vielfach mehrere Beflockungsbereiche hintereinander angeordnet, von denen nur einer auf der Zeichnung vollständig dargestellt ist. Von dem sich anschließenden Beflockungsbereich ist nur eine Sprühelektrode 6 dargestellt. Zwischen den beiden sich zugekehrten Sprühelektroden 6 zweier benachbarter Beflockungsbereiche ist eine Ansaugelektrode 13 zwischengeschaltet, und zwar über aus einem elektrisch neutralen Isolationsmaterial bestehenden Halter 14.In order to achieve optimal flocking, several are often required Flocking areas arranged one behind the other, only one of which is shown in the drawing is shown in full. From the adjoining flocking area is only one spray electrode 6 is shown. Between the two facing spray electrodes 6 of two adjacent flocking areas, a suction electrode 13 is interposed, namely by means of a holder made of an electrically neutral insulation material 14th

Claims

Expectations:

1. A method for electrostatic flocking, in which a base material provided with an adhesive layer and fed with this to a flocking zone is dispensed in the flakes by a metering device and one by electrodes formed electrostatic field are supplied, which the flakes perpendicular aligns with the adhesive surface and accelerates so that one end of it is in the adhesive layer penetrate and so formed after the hardening of the adhesive layer a velor layer is, characterized in that the flakes (2) by one of by sheets and / or Angle shortened formed wire electrodes (3) built up electrode area be performed in such a way that continuously a dense, even population with vertical flakes (2) is formed.

2. Flocking system to carry out the process with at least a flocking area influenced by an electrostatic field, thereby characterized in that the current-carrying involved in the build-up of the electrostatic field Electrodes (3) have a path that is shortened in sections by bends and / or angles.

3. flocking system according to claim 2, characterized in that the electrodes (3) are helical or corkscrew-like. (Item 4 of the drawing)

4. flocking system according to claim 2 or 3, characterized in that the electrodes (3) are spaced apart from one another have, which is larger than the diameter of the helix (4) or other length reducers of the wire is.

5. flocking system according to claim 2, 3 or 4, characterized in that that the electrodes (3) are attached at least at one end to tapes (6) which the Cross the flocking system, have a broadband-shaped cross-section and off consist of an electrically chargeable material.

6. flocking system according to claim 5, characterized in that at least one flocking area accommodated in an electrically insulated arrangement plate-shaped electrode (13) is connected downstream.

7. Flocking system according to one or more of the previous ones Claims, characterized in that the inner walls of the flocking housing (5) electrically insulated from the housing, assigned to plate-shaped electrodes (12) and can be charged either inductively or by supplied electrical energy.