DE2514371B2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines formkoerpers aus kunstharz - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines formkoerpers aus kunstharzInfo
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Description
elektrostatischen Auftrag zu ermöglichen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den restlichen Untern nsprüchcn hervor.
Im folgenden sind Ausführungsbcispiclc der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. F.s zeigt
F i g. 1 eine Schrägansiclii einer Anordnung zum
Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
F i g. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht
einer in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung unter Weglassung einer Fascr-Schneideinrichtung, mit dem
vorderen Teil einer Harz-Zcrstäubcrdüse und einer dieser zugeordneten Ladungselektrode,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die in Fig. 2 gezeigte
Vorrichtung mit einer Teilschnittansicht einer Katalysator-Zerstäuberdüse und
F i g. 4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer anderen Ausführung der Vorrichtung mit
zwei Zerstäuberdüsen.
In F i g. 1 erkennt man eine Führungsschiene 10, in welcher sieh eine Förderkette in Längsrichtung bewegt
und eine Anzahl von Haken 11 trägt, an denen eine Form 12 aus poliertem Stahl aufgehängt ist, die zur
Fertigung etwa eines Waschbeckens dient. Die Förderkette ist mit Masse verbunden, so daß die über die
Haken 11 damit leitend verbundene Form 12 ebenfalls Massepotential hat. Die Form i2 wird gemäß der
Erfindung beschichtet.
Die dafür vorgesehene Anordnung enthält eine Vorrichtung 13 mit einem am vorderen Teil angeordneten,
elektrisch nicht leitenden Tragkörper 14, an welchem in gegenseitigem Abstand zwei ohne Druckluft
arbeitende elektrostatische Harzzcrsläuberdüscn 15 sitzen. Zwischen den beiden Harzzerstäuberdüsen 15
trägt der Tragkörper 14 eine ebenfalls ohne Druckluft arbeitende Zerstäuberdüse 16 für einen Härter oder
Katalysator. Ferner hat die Vorrichtung 13 ein Griffteil 17 mit einem Drücker 18 und einem hinteren
Tragkörper 19, die sämtlich aus Metall sind. Zwischen den vorderen und hinteren Tragkörpern 14 bzw. 19
verlaufen nicht leitende Rohrstutzen 20, in denen Hochspannungszulcitungcn für die in F i g. I nicht
sichtbaren, nahe den Harzzerstäuberdüsen angeordneten Ladungsclcktroden untergebracht sind. Die Rohrstutzen
20 enthalten ferner Durchlässe für das mit einem Beschleuniger dotierte Harzmaicrial sowie für ßctätigungsglieder
von nahe den Zerstäuberdüsen 15 angeordneten Absperrorganen. Ferner verläuft zwischen
den beiden Tragkörpern 14 und 19 ein Betätigungsglied 21 für ein nahe der Zerstäuberdüse 16
für den Härter angeordnetes Absperrglied. Auf dem vorderen Tragkörper 14 ist eine Glasfaser-Schncidcinrichtung
26 etwa der in der US-PS 37 63 561 beschriebenen Art angebracht.
Im Betrieb wird das mit einem Beschleuniger dotierte
Hiirzmatcrial mittels einer Pumpe 22 unter hohem Druck von beispielsweise etwa 21,1 bis 211 kp/cnv'
durch einen Schlauch 23 dem hinteren Tragkörper 19 zugeführt und in diesem auf die in den Rohrstutzen 20 zu
den Zerstäuberdüsen 15 führenden Durchlässe verleih.
Der I liirtcr oder Katalysator wird unter einem Druck von beispielsweise elwa 2,11 bis 7,0.) kp/em·1 von einem
Vorrat 24 über einen Schlauch 25, einen Anschluß am vorderen 1 ragkörper 14 und in diesem ,gebildete
Durchlasse der Zerstäuberdüse 16 zugeführt.
Der Schneideinrichtung 26 kann ein (!hisfaserstrang
oder können mehrere Glaslasersiiiingc 27 /ugeiiihri
WLM(U1Ii. Die Schneideinrichtung ist von einer (nicht
i) Quelle mil Druckluft gespeist, welche einen
Motor für den Antrieb der Schneideinrichtung beaiil schlagt.
In I· i g. 2 bis 4 dargestellte, nahe den Harz-Zerstäii
berdüscn 15 angeordnete Ladungsclcktroden 35 sine
, durch die isolierenden Rohrstutzen 20 und das hinten
Teil der Vorrichtung hindurch über ein Hochspannungs kabel 28 mit einer Hochspannungsquellc 29 verbunden
Diese ist mit einem Pol geerdet und erzeugt zwischei Masse und dem Kabel 28 eine Spannung in de
κι Größenordnung von etwa 60 000 V. Wie nachstchenc
anhand von F i g. 2 erläutert, wird die von de Hochspannungsquellc abgegebene Spannung zu
Durchführung des Verfahrens innerhalb der Vorrich King 13 an die Ladungsclcktroden gelegt.
iri Zur Betätigung der Vorrichtung wird der Drücker If
gezogen und damit ein im Griffteil 17 untergebrachte Schalter betätigt, um die Hochspannungsquellc 2<
einzuschalten und den Zustrom von Druckluft zu Schneideinrichtung 26 über in dem Kabel 28 verlaufen
de Stcuer'cilungen freizugeben. Gleichzeitig mit den Einschalten der Hochspannungsquclle öffnet der Drük
kc: die in den Rohrstutzen 20 und im vorderer Tragkörper 14 untergebrachten Absperrorganc, um dei
Zustrom des mit dem Beschleuniger dotierten Harzma
2r> terials von der Quelle 22 zu den Zerstäuberdüsen 15 um
des Härters von der Quelle 24 zur Zerstäuberdüse K freizugeben. Unter Einwirkung der Umgebungsluf
werden das Harzmatcrial und der Härter zu einen Sprühstrahl aus feinen Teilchen zerstäubt.
κι Die Quelle 22 für das Harzmatcrial kann etwa eil
Gemisch aus einem Polyesterharz und Kobaltnaphthc η at als Beschleuniger enthalten. Der zusammen mit den
mit dem Beschleuniger dotierten Polyesterharz verwen dete Katalysator oder Härter kann etwa unverdünnte:
η Mcthylälhylkctonperoxid sein. Aus den Zerstäubcrdü
sen 15 der Vorrichtung 13 treten dann zwei Sprühstrahl lcn aus dem mit dem Beschleuniger dotierten Polyester
harz hervor, wobei die Düsen 15 am Tragkörper 14 s< ausgerichtet sind, daß die beiden Sprühstrahlen ii
4(i einigem Abstand davor zusammentreten. Die aus dei
Düsen 15 austretenden Sprühstrahlen sind vorzugswci se fächerförmig bzw. elliptisch. Die zwischen den bcidci
Düsen 15 angeordnete Zerstäuberdüse 16 richtet einer Sprühstrahl aus Mclhylälhylkctonpcroxid auf die Stell·
■(-> des Zusammentritts der beiden anderen Sprühstrahlen
Diese liegt in einem Abstand von etwa 15 cm vor de Vorrichtung. Der in dem auf die Stelle des Zusammen
tritts der Sprühstrahlen aus Polyesterharz, gerichlctei
Sprühstrahl enthaltene Härter oder Katalysator wird in
id wesentlichen vollständig aufgefangen.
Das von den Düsen 15 zerstäubte Harzmateria macht etwa 99% der gesamten Flüssigkeitsmenge ii
dem vermischten Sprühstrahl aus, während der aus de Düse 16 zerstäubte Katalysator das restliche ein«
V) Prozent ausmacht. Die relativ große Menge de
zerstäubten Harzes wird von den nahe den Düsen 1' angeordneten Ladungsclcktroden wirksam aufgeladen
In der bevorzugten Aiisführungsform der Erfindunj
wird die kleinere Menge des zerstäubten Katalysator
mi zunächst mit einer der des Harzes cntgegengeseiziei
Polarität aufgeladen. Dadurch wird der Katalysator Sprühstrahl von den Sprühstrahlen aus dem I Inn
angezogen und vermischt sich mil diesen. Wegen de kleineren Menge des Katalysators behält der gemischt!
ι.) Sprühstrahl jedoch eine überschüssige Ladung für dei
elektrostatischen Auftrag auf tier Form 12.
Fig. I zeigt das Beschichten der l'ormoberflächi Beimengung von verstärkenden Fasern. Anderen
lulls kann auf der Vorrichtung 13 /wischen den
Tragkörpern 14 und 19 eine Einrichtung zum Einblasen
eines pulverigen Materials in den gemischten Sprühstrahl
angebracht sein.
Bei der Schneideinrichtung 26 sind die mit den Glasfasern 27 in Berührung kommenden Teile desselben
aus einem Material, welches ein Aufladen der geschnittenen Glasfaser durch Reibungselektrizität
bewirkt, so daß die Fasern in erhöhtem Maße von dem mil dem Katalysator dotierten Harz benetzt und
dadurch sicher auf die Formoberfläche aufgetragen werden können.
Hat die zum Schneiden der Faser verwendete Schneideinrichtung beispielsweise eine Druckrolle aus
gummiartigcm Polyurethan, dann haben die aus der Schneideinrichtung hcrvorgcschlcuderlen Faserstückc
eine positive l.adung. Wird beispielsweise ein Strang aus einer genormten Glasfaser in Stücke von etwa 25 mm
Länge geschnitten und über einen gegen Masse isolierten Kollektor abgerührt, so kann nach einer
Betriebszeil von wenigen Minuten eine positive Spannung von etwa 10 000 V erreicht werden. Beim
Schneiden zweier solcher Stränge verdoppelt sich die Spannung etwa, und werden drei solche Stränge
geschnitten, so ergibt sich ein weherer erheblicher Anstieg der erzielten Spannung. Diese Spannung ist das
Resultat einer den Glasfasern in der Schneideinrichtung erteilten positiven Aufladung, welche wahrscheinlich
durch Reibung zwischen den Fasern und in der Schneideinrichtung vorhandenen Rollen und in größerein
Maße noch durch Schlupf zwischen den Glasfasern und der Druckrolle aus gummiartigcm Polyurethan
zustande kommt.
Bei einer negativen Ladung der Ladungsclcktroden ist eine positive Aufladung der geschnittenen Glasfaser
bevorzugt und umgekehrt. Dadurch ziehen die geladenen,
geschnittenen Glasfasern und die entgegengesetzt geladenen Harzteilchen des Sprühstrahls einander
gegenseitig an. Dadurch verringert sich der Anteil der Glasfasern, welcher einem Auftrag auf der Formoberfläche
entgeht, und die Wahrscheinlichkeit, daß die Glasfasern von dem Katalysator-Harzgemisch benetzt
werden, erhöht sich. Außerdem verringert sich dadurch die Neigung der geschnittenen Glasfasern, an der
Vorrichtung und an anderen mit Masse verbundenen Teilen im Arbeitsbereich anzuhaften.
Bei Verwendung solcher geschnittener Glasfasern im erfindiingsgcmäßcn Verfahren verringert sich zwar die
überschüssige Ladung des die Formoberfläche erreichenden Sprühstrahls und damit die Wirksamkeit des
elektrostatischen Auftrags des Sprühstrahls aus flüssigem Harz und Katalysator, dieser Naehteil wird jedoch
in vielen Fällen durch die vorstehend angeführten Vorteile wieder ausgeglichen.
Fin großer Anteil des gemischten Sprühslrahls, welcher bei anderen Verfahren durch Streuung
verlorengehen würde, kommt mit den geschnittenen Glasfasern gar nicht erst in Herührung, so daß der
elektrostatische Auftrag dieses Anteils nicht wesentlich beeinträchtigt ist.
Die in F i g. 2 unter Weglassuiig der Schneideinrichtung
26 gezeigte Vorrichtung 13 hat ein hinteres Teil aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium, mit einem
I landgriff 17, einem Abzug 18 und einem Tragkörper 19, 19.7. Die Rohrstutzen 20 sind aus einem Isolierstoff, wie
Azelalharz. Der Drücker 18 isi an einer rückwärtigen Verlängerung 19,7 des Tragkörpers 19 angelcnkt. Die
Zuleitung 23 für die I lar/komponcnte des Mehrkumponentcnmaterials
ist über eine Kupplung 30 an einem am Tragkörper 19 abwärts hervorstehenden Rohrstutzen
31 angeschlossen. Das Hochspunnungskabcl 28 ist
durch das untere Ende des metallenen Handgriffs 17 in ■>
die Vorrichtung eingeführt. Es hat einen aus Metall geflochtenen Außenleiter, welcher an der Hochspannungsquelle
an Masse gelegt und mit dem Handgriff 17 verbunden ist, so daß dieser ebenfalls Masseschluß hat.
Die Zuleitung 25 für den Härter oder Katalysator ist
Die Zuleitung 25 für den Härter oder Katalysator ist
ίο mittels einer Kupplung 33 am Tragkörper 14 angeschlossen.
In F i g. 2 ist der vor dem Tragkörper 19 liegende Teil
eines der isolierenden Rohrstutzen 20 im Mittenlängsschnitt dargestellt. Die beiden Rohrstutzen 20 haben die
ir> gleiche Form und sind mittels Gewinde am Tragkörper
19 befestigt. In einer zu der von Fig. 2 senkrechten Ebene haben sie rechteckige Querschnittsform und
weisen jeweils zwei Durchlässe auf. Ein oberer Durchlaß 34 enthält in einem Isolierrohr 37 die
Verbindung zwischen einem mit dem Kabel 28 verbundenen Hochspannungsleiter 38 und einem
hochohmigcn Widerstand 39. Das vordere Teil 34.7 des
Durchlasses 34 ist abwärts zum unteren Durchlaß 36 hin versetzt. In dem versetzten Teil 34.7 des Durchlasses 34
sitzt ein zweiler Widerstand 40, welcher über eine Feder 41 mit dem ersten Widerstand verbunden ist. Das
vordere Ende des Durchlasses 34 ist durch einen mit Dichtungsringen bestückten Stopfen 42 aus Halbleitermaterial
verschlossen. Am vorderen Ende des Rohrstut-
j(i zens 20 ist ein Verschlußteil 43 mittels einer
Überwurfmutter 44 aus Isolierstoff befestigt. Das Verschlußteil 43 enthält einen Leiterdraht 45, welcher
durch das Verschlußteil 43 hindurch verläuft und den Stopfen 42 mit der Rückseite 46 eines halbeitenden
η Düsen- und Elektrodenhaltcrs 47 verbindet. Dieser ist
mittels einer Überwurfmutter 48 aus Isolierstoff auf dem Verschlußteil 43 befestigt.
Der untere Durchlaß 36 enthält eine rückwärts in den Tragkörper 19 hineinragende Buchse 49. Der Rohrslut-
4(i zcn 31 für den Eintritt des Harzmaterials ist über im
Tragkörper 19 gebildete Durchlässe mit den unteren Durchlässen 36 der beiden isolierenden Rohrstutzen 20
verbunden. Die Durchlässe im Tragkörper 19 sind hinten mittels jeweils einer Stopfbuchse abgedichtet.
4r) Ein dünner Draht 50 ist durch die Stopfbuchse
hindurchgeführt und über ein Querstück mit dem Drücker 18 verbunden. Ein längliches, flexibles Betätigungsglicd
51 ist mit einem kugelförmigen Absperrglied 52 verbunden, welches sich in Anlage an einem im
w Vcrschlußleil 43 sitzenden Ventilsitz 53 befindet. Durch
Betätigung des Drückers 18 läßt sieh das Absperrglied 52 vom Ventilsitz 53 abheben. Darauf strömt das
Harzmatcrial entlang dem Durchlaß 36 durch einen im Vcrschlußleil 43 gebildeten Durchlaß 54 und eine von
v, dem Düsen- und Elektrodenhalter 47 festgehaltene
Düse 55 aus Wolframkarbid. Die Berührungsflächen zwischen dein Düsen- und Elektrodenhalter 47 und dem
Vcrschlußleil 43 sind durch an dem letzteren angebrachte, komprimierbare Dichtungen 56 abgedichtet.
(,ο Das Isolierrohr 37 ist im Spritzgußverfahren aus
einem Polyälhylcn-Isoliermatcrial hoher Dichte unter
Einbettung des lloehspanniingsleilers 38 in Form eines Buchstaben )' hergestellt. Die beiden Schenkel des Y
erstrecken sich dann vorwärts in die beiden Rohrstutzen
M 20. Der (nicht gezeigte) unlere Schenkel erstreckt sich
durch den Ansatz 19,7 des Tragkörpers 19 hindurch in
den Handgriff 17 und bildet dort eine isolierende Umhüllung für den I lochspanmmgslcitcr des Kabels 28
und dessen Anschluß an den Leiter 38.
Wegen der Verwendung der Hochspannung für die Elektroden 35 sind alle Teile in den Rohrstutzen 20
vorwärts des Tragkörpers 19 mit Ausnahme der Verbindungsteile 41 und 45 und der Düsen 55 aus nicht ■>
leitendem oder einen hohen Widerstand aufweisendem Material. Die Hochspannungsverbindungen sind mittels
Widerständen oder halbleitenden Elementen, wie den Widerständen 39 und 40, dem Stopfen 42 und der
hinteren Fläche 46 des Düsen- und Elektrodenhalters 47 gebildet. Die Bemessung der Widerstandswerte dieser
Elemente für einen sicheren Betrieb der Vorrichtung 13 ist z. B. aus der US-PS 30 48 498 bekannt.
Der Tragkörper 19,19a und der Handgriff 17 sind mit Masse verbunden, und im vorderen Teil enthält die π
Vorrichtung 13 keinerlei metallene Teile ohne Masseschluß. Die Schlauchkupplung 33 und der vordere
Tragkörper 14 sind aus einem nicht leitenden Material, etwa dem vorstehend erwähnten Azetalharz oder einem
anderen festen, nicht leitenden Kunststoff. in
Die vorzugsweise aus Wolframkarbid gefertigte Düse 55 dient zum luftlosen Zerstäuben des Harzmaterials,
welches unter einem hohen Druck von etwa 21,1 bis 211 kp/cm- über den Durchlaß des Rohrstutzens 20
zugeführt wird, zu einem etwa fächerförmigen Sprüh- >>
strahl. Derartige Düsen haben, weitgehend abhängig von der pro Zeiteinheit zu zerstäubenden Menge des
Harzmaterials, einen wirksamen Öffnungsdurchmesser von etwa 0,178 bis 0,787 mm. Wenn das verwendete
Harzmaterial pigmentiert ist, kann ein Filter in den jo
Rohrstutzen 31 eingesetzt werden.
Der in Fig. 2 nicht sichtbare Rohrstutzen 20 hat gewöhnlich den gleichen Aufbau wie der dargestellte.
Setzt sich aber beispielsweise das Harzmaterial aus zwei verschiedenen Komponenten zusammen, so kann jede j->
Komponente einzeln aus jeweils einem Rohrstutzen zerstäubt werden, wobei dann jeder Rohrstutzen dem
daraus zerstäubten Material angepaßt werden kann.
Wie man in Fig.3 erkennt, ist der vordere Teil der
Vorrichtung 13 so ausgebildet, daß die an zwei -ni
voneinander entfernten Stellen entlang dem vorderen Tragkörper 14 gebildeten Sprühstrahlen aus dem
Harzmaterial konvergieren und in einigem Abstand vor der Vorrichtung 13 zusammentreffen.
Die ebenfalls luftlos arbeitende Zerstäuberdüse 16 für -r,
den Härter oder Katalysator ist in der Mitte zwischen den Harzzerstäuberdüsen 15 am vorderen Tragkörper
14 angebracht. Ein metallenes Betätigungsglied 21 für ein Nadelventil erstreckt sich vom hinteren Tragkörper
19 zum vorderen Tragkörper 14. Das Nadelventil hat w
durch Berührung mit den metallenen Teilen im hinteren Teil der Vorrichtung Masseschluß. Das Betätigungsglied
21 durchsetzt eine Stopfbüchse 57 mit einer Packung 58, welche den Durchl.il) für den Härter im vorderen
Tragkörper 14 nach hinten verschließen. Am vorderen Υ) Tragkörper 14 ist ein Düsenstock 59 aus nicht leitendem
Material befestigt, welcher einen Durchlaß 60 für den 1 lärter oder Katalysator und einen Ventilsitz 65 enthält.
Zwischen dem Düsenstock 59 und dem Tragkörper 14 sitzt eine Rundringdichtung 61. Am vorderen Ende des ι,ο
Düsenstocks 59 ist mittels einer Überwurfmutter aus Isolierstoff ein Düsenhalter 63 unter Zwischenlage einer
komprimierbaren Dichtung 64 befestigt.
Bei Betätigung des Drückers 18 wird das Betäligungsglied
21 vom Ventilsitz 65 abgehoben, so daß der von ι,-, der Quelle 24 über den Schlauch 25 dem Tragkörper 14
/ugeführie Härter nun über den (gestrichelt dargestellten)
Durchlaß 66 und den den Düsenstock 59 durchsetzenden Durchlaß zum Düsenhalter 63 strömt.
Der Härter wird unter dem an der Quelle 24 erzeugten hydrostatischen Druck luftlos zerstäubt und bildet einen
Sprühstrahl aus feinen Härterteilchen, welcher an der Überschneidungsstelle der von den beiden äußeren
Zerstäuberdüsen ausgehenden Sprühstrahlen des Harzmaterials mit diesen zusammentrifft.
Bei Betätigung des Drückers 18 werden die in den Rohrstutzen 20 verlaufenden Betätigungsglieder 51, das
Betätigungsglied 21 für die Härterzufuhr und ein im Handgriff angeordneter Schalter für die Zufuhr der
Hochspannung zu den Elektroden 35 gemeinsam betätigt. Der Schalter schaltet die Hochspannungsquelle
29 ein, so daß eine Gleichspannung von etwa 60 000 V über die Widerstände 39 und 40 an die beiden
Elektroden 35 gelegt wird. Die scharf zugespitzt auslaufenden Elektroden 35 erzeugen zwei hochionisierte
Zonen. Aufgrund des sich durch die Bildung der hochionisierten Zonen ergebenden Stromfhisses sinkt
die Elektrodenspannung unter Einwirkung der Widerstände 39 und 40 auf ca. 50 000 V ab.
Wie man in F i g. I bis J erkennt, sitzen die Elektroden
35 nahe den Stellen, an denen das Harzmaterial zerstäubt wird. Die von den Elektroden 35 ausgehenden
elektrostatischen Feldlinien erstrecken sich zu der zu beschichtenden Fläche und zu den mit Masse verbundenen
Teilen der Vorrichtung 13 hin. In der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Teile 59, 60, 61, 62
und 64 sämtlich aus nicht leitenden Werkstoffen, etwa aus dem vorstehend erwähnten Azetalharz oder aus mit
Glas dotiertem Polyamid. Somit sind die am weitesten vorne liegenden, Masseschluß aufweisenden Teile der
Vorrichtung das Betätigungsglied 21 und der Ventilsitz 65 (Fig. 3). Diese befinden sich in Berührung mit dem
Härter oder Katalysator. Sofern also der Härter oder Katalysator eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit
aufweist, bildet er und die Teile 21 und 65 des Absperrventils einen Gegenpol für die von den
Elektroden 35 ausgehenden elektrostatischen FeIdIinien. Da die Stelle, an welcher der Katalysator zerstäubt
wird, nahe diesem Gegenpol liegt, besteht die Möglichkeit, den Kaialysatorteilchen eine Ladung mit
einer der der den Harzteilchen in der hochionisierten Zone vorwärts der Elektroden erteilten Ladung
entgegengesetzten Polarität zu erteilen. Dies kann zusätzlich dadurch gefördert werden, daß man die
elektrische Leitfähigkeil des Katalysatorniaterials durch Zusatz von leitfähigen Lösungsmitteln auf etwa
0,1 bis 150 ΜΩ cm einstellt.
Die in der Vorrichtung 13 verwendeten, luftlos arbeitenden Zerstäuberdüsen bilden aus der Flüssigkeit
einen an der Vorderseite austretenden dünnen Film. Wird nun die Leitfähigkeit des Katalysatormaterials
erhöht, so vermag der an der Vorderseite der Düse 63 austretende, dünne, fächerförmige Film des Kalalysatormaterials
das von ilen Elektroden 35 erzeugte elektrostatische Feld in höherem Maße an der Stelle /ti
konzentrieren, an welcher der Sprühstrahl aus Katalysatorteilchen entsteht.
Wenngleich der Katalysator vorzugsweise elektrisch leitfähig ist und die nahe ilen Elektroden 35 angeordneten
Teile der Katalysatordüse vorzugsweise aus nicht leitendem Werkstoff sind, um eine Aufladung der
Katalysatorteilchen mit einer der der Ladung der I lar/.teilcheii entgegengesetzten Polarität /ti begünstigen,
ist dies zur Ei/ielung der erl'inilungsgemäßen
Vorteile nicht unbedingt notwendig. Sind beispielsweise die Teile 59,60,61,62.65 und 64 ims Metall und über das
Betätigungsglied 21 mit Masse verbunden, dann bilden
diese metallenen Teile eine Gegenelektrode für die von den Elektroden 35 ausgehenden elektrostatischen
Feldlinien, so daß die von einer solchen Zerstäuberdüse zwischen den in gegenseitigem Abstand angeordneten
Elektroden 35 erzeugten Katalysatorteilchen von den die hochionisierten Zonen vorwärts der Elektroden 35
durchwandernden Harzteilchen angezogen werden.
Mit einer derartigen Vorrichtung gemäß F i g. 2 und 3, die in der Mitte zwischen den Zerstäuberdüsen für das
Harz einen gebräuchlichen, luftlos arbeitenden Zerstäuber aus Metall für den Katalysator trug, wurde aus den
beiden äußeren Zerstäuberdüsen ein mit Beschleuniger dotiertes Polyesterharz und aus dem mit Masse
verbundenen mittleren Zerstäuber ein Methyläthylkelonperoxid-Katalysator
versprüht. Der vermischte Sprühstrahl wurde auf in gegenseitigen Mittelabständcn
von ca. 75 mm angeordnete, mit Masse verbundenen Metallstäbe mit einem Durchmesser von jeweils ca.
25 mm gerichtet. Wurde dabei über einen Widerstand von ca. 300 ΜΩ eine Gleichspannung von etwa 60 000 V
an die einen Durchmesser von ca. 0,508 mm aufweisenden, nadeiförmigen Elektroden 35 gelegt, so verdoppelte
sich der Anteil des sich auf den Stäben niederschlagenden, mit dem Katalysator versetzten Harzmaterials
gegenüber einem Auftrag unter den gleichen Bedingungen, jedoch ohne Anlegen einer Spannung. Der
Melhyläthylketonperoxid-Katalysator war elektrisch leitend, so daß er sich innig mit dem Harz vermischte. Im
Betrieb derselben Vorrichtung, jedoch ohne Zufuhr von Katalysator, aber mit Anlegen einer Spannung an die
Elektroden und Zerstäuben von Harzmaterial, sank der Anteil des auf den zu beschichtenden Stäben aufgetragenen,
nicht mit Katalysator dotierten Harzes gegenüber dem ersten Beispiel um etwa 10%, lag jedoch
immer noch um 80% höher als ohne das Anlegen einer Spannung. Die an die Elektroden angelegte Spannung
war gegenüber dem Massepotential negativ. Eine Spannung mit positiver Polarität kann jedoch ebenfalls
verwendet werden.
Fig. 4 zeigt das vordere Teil einer anderen erfindungsgemäßen Vorrichtung mit nur einer Harzzerstäuberdüse
von der in F i g. 1 bis 3 gezeigten Art sowie eine nahe derselben angeordnete Elektrode 35, vorzugsweise
in Form eines Drahts von etwa 0,50 mm Durchmesser. Von dem in F i g. 4 gezeigten Tragkörper
14 aus erstreckt sich ein (nicht gezeigter) isolierender Rohrstutzen 20 der in F i g. 1 bis 3 gezeigten Art
rückwärts zu einem hinteren Tragkörper und einem mit Masse verbundenen Handgriff. Die in Fig. 4 gezeigte
Vorrichtung hat einen mit Druckluft arbeitenden Zerstäuber für den Katalysator, welcher in einigem
Abstand unterhalb der Zerstäuberdüse für das Harz am Tragkörper 14 angebracht ist. Wenngleich hier der
Katalysator nicht zwischen zwei konvergierende Sprühstrahlen des I larzmalerials gesprüht wird, erfolgt
unter dem Einfluß der elektrostatischen \nziehung in Verbindung mit den von den Zerstäubern erzeugten
l.uftsirömnen eine innige Vermischung des Katalysators
mit dem I larzmaterial.
Der 1 larzzerstäuber hai einen vom Tragkörper 14
nach vorne ablegenden Düsenstock 66 mil zwei Durchlässen 67, 68 für den Katalysator bzw. für
Druckluft. In dem Durchlaß 67 für ilen Katalysator isi
eine mil Masse verbundene metallene- Buchse 69 angeordnet. Diese isl leitend mit (.kr Schlauchkupplung
Π und dem zur mil Masse verbundenen Kalalysator-(|iiclle
24 führenden Schlauch 25 verbunden. Am
vorderen Ende des Düsenstocks 66 sind eine Düse 70 für den Katalysator und eine dieser zugeordnete Druckluftdüsc
71 mittels einer Überwurfmutter 72 befestigt. Mit Ausnahme der mit Masse verbundenen metallenen
Buchse 69 im Katalysatordurchlaß 67 ist der gesamte Zerstäuber mit den Teilen 66, 70, 71 und 72 aus nicht
leitendem Werkstoff gefertigt.
Die Arbeitsweise der in F i g. 4 gezeigten Vorrichtung ist die gleiche wie die der in Fig. I bis 3 dargestellten.
Bei Betätigung eines Drückers an einem mit Masse verbundenen metallenen Griffteil werden den Zustrom
von Harzmaterial und Katalysator zu den in Fig.4 dargestellten Zerstäubern steuernde Ventile geöffnet,
worauf das Harzmaterial der Düse 55 unter einem hohen Druck von etwa 21,1 bis 211 kp/cm2 zufließt. Aus
der Düse 55 tritt das Harzmaterial mit hoher Geschwindigkeit in Form eines dünnen, sich fächerförmig
ausbreitenden Films mit dem Betrachter von F i g. 4 zugekehrter Schmalseite aus. Der sich schnell bewegende
und sich dabei ausbreitende Film aus dem Harzmaterial reagiert mit der relativ stillstehenden Luft
vor dem Zerstäuber und zerreißt zu einem Sprühstrahl aus feinen Harzteilchen.
Der flüssige Katalysator wird unter einem relativ niedrigen Druck von etwa 0,7 bis 21,1 kp/cm2 entlang
dem Durchlaß 67 zu einer an dessen vorderem Teil angeordneten Düse gefördert. Gleichzeitig strömt
Druckluft unter einem Druck von beispielsweise etwa 3,5 bis 35 kp/cm2 durch den Durchlaß68 und eine Anzahl
von Durchlässen zwischen der Katalysatordüse 70 und der Luftdüse 71 zu einem die öffnung der Katalysatordüse
70 umgebenden Ringspalt. Der aus der Düsenöffnung austretende Katalysator wird von der durch den
die Düsenöffnung umgebenden Ringspalt austretenden Druckluft zu einem Sprühstrahl aus feinen Teilchen
zerrissen. Der flüssige Katalysator strömt zunächst in Berührung mit der mit Masse verbundenen Buchse 69,
welche das vorderste mit Masse verbundene Teil der Vorrichtung darstellt, und bildet daher einen Gegenpol
für ein Teil des von der Elektrode 35 ausgehenden elektrostatischen Feldes. Das Zerstäuben des Katalysators
vor der mit Druckluft gespeisten Zerstäuberdüse geschieht somit nahe einem Gegenpol des elektrostatischen
Feldes, so daß es möglich ist, daß die Katalysatorteilchen eine Ladung erhalten, die der der
Teilchen des Harzsprühstrahls entgegengesetzt ist. Die Möglichkeit einer solchen Aufladung der Katalysatorteilchen
läßt sich durch die Verwendung eines elektrisch leitenden Katalysatormaterials verbessern. Verwendet
man beispielsweise ein Katalysatormaterial mit einem vorzugsweise möglichst niedrigen Widerstandswert von
weniger als ΙΟΟΜΩαπ, so bildet dieses zunächst der
Katalysatordüse 70 einen Gegenpol für ein Teil der von der Elektrode 35 ausgehenden elektrostatischen FeIdIinicn,
wodurch die Teilchen des Katalysatorspriihstrahls eine erhöhte Aufladung mit einer der des llarzsprühstrahls
entgegengesctzlen Polarität erhalten.
Wie in der Ausführung nach F i g. I bis 3 wird an die in F i g. 4 gezeigte Vorrichtung eine negative Gleichspannting
von 60 000 V gelegt. Im Betrieb ist die Elektrodenspannung jedoch wegen des durch die
Ionisierung im Bereich der Elektrode J5 auftretenden .Stromflusses beträchtlich niedriger. Wegen der Nähe
ties mil Masse verbundenen Teils 69 bzw. der Massepoteiiiial aufweisenden Kiitalysatorsliömung erhöhl
sich die Intensiliit ties elektrostatischen Feldes nahe der Elektrode 35. In jedem Falle bildet sich nahe
der Elektrode 35 eine hochionisk-rle Zone :nis f)ii·
Elektrode 35 ist in bezug auf die Zerstäuber so angeordnet, daß eine vom vorderen Teil der Elektrode
zum Katalysalorzerstäubcr verlaufende Gerade durch den aus dem Harzzcrsiäiibcr austretenden Sprühstrahl
hindurch verläuft. Uhtcr dem Einfluß des von der Elektrode 35 zum Bereich des Katalysatorzcrsiäubers
verlaufenden elektrostatischen Feldes wandern die Ionen von der hochionisierten Zone quer zur Bewegungsrichtung
der Teilchen des aus dem Harzzcrsiäuber 55 austretenden Sprühstrahls. Dadurch bewegen sich
die Ionen und die Harzteilchen auf Kollisionsbahncn, so
daß sich die Möglichkeit der Aufladung der Harzteilchen durch Kollision mit den Ionen verstärkt und sich
die Anzahl der bis zu dem aus dem zweiten Zerstäuber austretenden Katalysator gelangenden Ionen verringert.
Wenn der Katalysatorzcrstäuber aus nicht leitendem Material ist, sollte der flüssige Katalysator an der Stelle,
an welcher er dem von der Elektrode ausgehenden elektrostatischen TcId ausgesetzt ist, von dem Zerstäuber
in eine solche Form gebracht werden, daß er eine wirksame Gegenelektrode für das elektrostatische Feld
bildet. Eine geeignete Form ist etwa ein dünner, zylindrischer Strahl mit kleinem Durchmesser, wie er
von der Düse des in F i g. 4 gezeigten Zerstäubers gebildet wird, oder ein dünner, flacher, fächerförmiger
Flüssigkeitsfilm, wie er von dem luftlos arbeitenden Zerstäuber der Ausführung nach Fig. 1 bis 3 gebildet
wird.
Wird ein Katalysatorzcrstäuber aus nicht leitendem Material verwendet, so kann es notwendig oder
vorteilhaft sein, die elektrische Leitfähigkeit des Katalysatormaleiials durch Zusatz. leitfähiger Lösungsmittel
so zu steigern, daß es einen Widerstandswert von weniger als lOOMQcm erhält. Wird ein Polyesterharz
verarbeitet, so hat das als Katalysator verwendete Methyläthylkeionperoxid in unverdünntem Zustand
oder bei der häufig angewendeten Verdünnung mit Äthylazetal eine ausreichende Leitfähigkeit.
Beim Arbeiten mit einer Formoberflächc aus nicht leitendem Material werden das Harzmaterial und der
Katalysator so zusammengestellt, daß die aufgetragene Flüssigkeitsschicht elektrisch leitfähig ist. Der Grad der
notwendigen Leitfähigkeit hängt ab von den Abmessungen der zu beschichtenden Fläche, er muß jedoch in
einem solchen Bereich liegen, daß der wirksame Widerstand durch die Flüssigkeitsschicht hindurch von
jeder beliebigen Stelle der Oberfläche aus bis zu einem Masseanschluß der Formunterlagc kleiner als
2χ10!ΜΩ bleibt. Um dies zu erreichen, müßte dei
Widerstandswcrt der Flüssigkeilsschicht geringer seil als 10" Ω pro Quadrat. Dieser Wert des Oberflächen
Widerstands wird durch Messung des Widerstand' zwischen zwei einander gegenüberliegenden Seitei
eines Quadrats des die Oberfläche bildenden Material' ermittelt. Je niedriger der Widerstandswcrl des für die
Beschichtung verwendeten flüssigen Materials ist, um s< grtößer kann die zu beschichtende Fläche sein
Vorzugsweise liegt daher der Widersiandswcrl dei
Oberfläche bei etwa ΙΟ7 Ω pro Quadrat oder darunter
ßei der gewöhnlich aufgebrachten Bcschichtungsdiekc läßt sich eine solche Leitfähigkeit mit katalysierter
Harzlösungen erzielen, welche eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als ΙΟϋΜΩαιι haben. Ein irr
Handel befindliches Polyesterharz hat /. B. in der Masst einen Widerstandswert von etwa 400 ΜΩ cm. Dei
elektrische Widcrstandswert bzw. die Leitfähigkeit dieses Harzes läßt sich durch Zusatz von Lösungsmitteln
wie Azeton und Methylethylketon (MEK) und von le'tfähigcn am Markt erhältlichen Additiven auf den
gewünschten Wen einstellen. Bei Verwendung dieser Zusätze ergibt sich die nachstehend angeführte
Verringerung des elektrischen Widerstandswertes des verdünnten flüssigen Harzes:
Harz | Lösungsmittel | Lösungsmittel | Widerstands |
menge | bzw. Additiv | bzw. Additiv | wert |
menge | |||
(Gew.-%) | (M Ω cm) | ||
540 | _ | _ | 400 |
537 | MEK | 1 | 400 |
547 | MEK | 5 | 90 |
559 | MEK | 10 | 55 |
539 | Azeton | 1 | 370 |
543 | Azeton | 5 | 85 |
547 | Azeton | 10 | 40 |
Für das erfindungsgemäßc Verfahren wird der elektrische Widcrstandswert solcher Harze vorzugsweise
auf etwa 60 ΜΩ cm eingestellt.
Ein solches Einstellen der elektrischen Leitfähigkeit •r>
des Harzes und des Katalysators ermöglicht nicht nur eine höhere Aufladung des Materials und eine größere
Wirksamkeit des Auftrags, sondern auch die Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung an Formunterlagcn
aus nicht leitfähigem Material.
Hierzu 4 HIaIt Zeichnungen
Claims (14)
1. Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers aus Kunstharz, bei welchem Kunstharz mit einer an r>
der Menge des Kunstharzes gemessen geringen Menge eines Katalysators gemischt, zu einem auf
einer Formoberfläche gerichteten Strahl versprüht, und danach auf die Formoberfläche elektrostatisch
aufgebracht und dort ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzsprühstrahl
an der Stelle seiner Erzeugung elektrostatisch hoch aufgeladen wird, daß der Katalysator neben
der Stelle der Zerstäubung des Kunstharzes gesondert strahlförmig zerstäubt und auf ein π
Poteniial aufgeladen wird, welches die Partikeln des Harzstrahls und die des Katalysatorstrahls einander
anziehen läßt, aber bei weitem nicht ausreicht, um die Ladung der Harzpartikeln zu neutralisieren, und
daß der Katalysatorsprühstrahl derart gerichtet 2» wird, daß er auf den Harzsprühstrahl trifft und sich
mit diesem unter Ladungsausgleich mischt.
2. Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers aus Kunstharz, bei welchem Kunstharz mit einer an
der Menge des Kunstharzes gemessen geringen 2r> Menge eines Katalysators gemischt, zu einem auf
einer Formoberfläche gerichteten Strahl versprüht und nach Mischung mit kleingeschnittenen Fasern
aus Isoliermaterial auf die Formoberfläche elektrostatisch aufgebracht und dort ausgehärtet wird, ω
dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstharzsprühstrahl an der Stelle seiner Erzeugung elektrostatisch
hoch aufgeladen wird, daß der Katalysator neben der Stelle der Zerstäubung des Kunstharzes
gesondert strahlförmig zerstäubt und auf ein r> Potential aufgeladen wird, welches die Partikeln des
Harzstrahls und die des Katalysatorstrahls einander anziehen läßt, aber bei weitem nicht ausreicht, um
die Ladung der Harzpartikeln zu neutralisieren, daß der Katalysatorsprühstrahl derart gerichtet wird,
daß er auf den Harzsprühstrahl trifft und sich mit diesem unter Ladungsausgleich mischt, und daß das
faserförmige Isoliermaterial auf Stücke mit einer Länge von etwa 25 mm oder weniger geschnitten,
die geschnittene Faser durch Reibungselektrizität aufgeladen und die aufgeladene, geschnittene Faser
in die Sprühstrahlen aus Harz und Katalysatormaterial eingebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatische Aufladung
des Kunstharzsprühstrahles erfolgt, indem dieser durch eine hochionisierte Zone geführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei konvergierende Kunstharzsprühstrahlen
im Abstand voneinander erzeugt werden, und daß der Katalysatorsprühstrahl zwischen
den Erzeugungsstellen der Kunstharzsprühstrahlen erzeugt wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bo Sprühstrahl aus dem Harz wenigstens zwanzigmal
soviel Material enthält als der Sprühstrahl aus dem Katalysator.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als
Harzmaterial mit Kobaltnaphthenat dotiertes Polyesterharz und als Katalysator Methyläthylketonperoxid
verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysator mit
einem spezifischen elektrischen Widers'and von weniger als 100 ΜΩ cm verwendet wird.
8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 7, mit einem mit
einer Quelle (22) für ein Harzmaterial verbundenen Harzzerstäuber (15), einem mit einer Quelle (24) für
ein Katalysatormaterial verbundenen Katalysatorzerstäuber (16) und einem die Zerstäuber (15, 16)
tragenden Tragkörper (14), gekennzeichnet durch eine an sich bekannte, vor der Mündung des
Harzzerstäubers (15) sitzende mit einem Pol einer Hochspannungsquelle (29) verbindbare Ladungselektrode (35), wobei der Katalysatorzerstäuber (16)
und der andere Pol der Hochspannungsqueile mit Masse verbindbar sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen mit Masse verbindbaren Handgriff (17),
durch einen sich vom Handgriff vorwärts erstrekkenden Rohrstutzen (20) aus Isolierstoff, welcher
eine Hochspannungsleitung für die Ladungselektrode (35) sowie eine Zuführleitung für Harz zu dem am
vorderen Teil des Rohrstutzens sitzenden Harzzerstäuber (15) bzw. der dort ebenfalls sitzenden
Ladungselektrode (35) führt und ebenfalls an seinem vorderen Teil den mit einer Quelle für einen Härter
verbindbaren Härterzerstäuber (16) trägt, und durch eine.i zunächst dem Handgriff angeordneten Drükker
(18) zum Auslösen des Betriebs der Vorrichtung.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (17) zwei
Rohrstutzen (20) aus Isolierstoff trägt, weiche an ihren vorderen Teilen über den gemeinsamen
Tragkörper (14) aus nicht leitendem Material miteinander verbunden sind, daß jeder Rohrstutzen
in einen Harzzerstäuber (15) ausläuft, welcher eine Sprühelektrode trägt, und daß der Katalysatorzerstäuber
(16) aus nicht leitendem Material zwischen den Harzzerstäubern (15) sitzt und eine Masseverbindung
(69) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Harzzerstäuber (15) ein Druckzerstäuber ist, welcher
aus dem Harzmaterial einen dünnen, sich fächerförmig ausbreitenden Sprühstrahl formt, und
daß der Katalysatorzerstäuber(16)ein Druckluftzerstäuberist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das vordere Ende der beiden Rohrstutzen durch ein Verschlußteil
(43, 44, 48) aus nicht leitendem Material verschlossen ist, welches jeweils die Zerstäuberdüse
und eine nahe derselben angeordnete, länglich-nadelförmige
Sprühelektrode (35) trägt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der aus nicht
leitendem Material bestehende Tragkörper (14) eine Einrichtung zum Einbringen von teilchenförmigen!
Material in den Sprühstrahl vor der Vorrichtung trägt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einbringen von teilchenförmigen! Material eine Einrichtung (26)
zum Zerschneiden von Glasfasern auf Stücke vorbestimmter Länge und zum Erzeugen einer von
dem Potential der Sprühelektrode (35) abweichenden elektrischen Ladung in den geschnittenen
Stücken der Glasfasern mittels Reibungselektrizität umfußt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine
Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Das Verfahren eignet sich z. B. zum Herstellen von Formkörpern, wie z. B. Booten, Wandplatten und
Badezimmereinrichtungen aus Polyesterharzen, Epoxidharzen, Urethanharzen, Silikongummi und anderen
Mehrkomponenten-Stoffen aus einem harzähnlichen Material und einem Härter oder Katalysator, welcher
durch Beimischung zu dem Harz dessen Umwandlung vom flüssigen in den festen Zustand bewirkt.
Bei bekannten Vorrichtungen zum Durchführen des Verfahrens werden die Komponenten des Materials
gesondert aus einer Mehrfachspritzpisnle versprüht und die Sprühstrahlen miteinander vermischt, wie dies
beispielsweise in der US-PS 33 99 834 beschrieben ist. Dabei können dem Mehrkoniponentenmaterial vor dem
Auftreffen des Spritzstrahls auf der Form kleingeschnittene Glasfasern zugesetzt werden. Außerdem ist in der
US-PS 36 76 197 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Beimischen von in einem Gas mitgeführten,
granulierten Feststoffteilchen zu einem Spritzstrahl aus flüssigem Mehrkomponentenmaterial beschrieben, um
z. B. die physikalischen Eigenschaften des Materials bzw. des fertigen Gegenstandes zu beeinflussen oder
auch einfach um Harz zu sparen.
Ferner ist der elektrostatische Auftrag von Lacken und dergleichen z. B. aus den US-Patentschriften
31 69 882 und 31 69 883 sowie der CA-PS 8 76 063 oder
der DT-PS 12 15 031 seit vielen Jahren bekannt.
Außerdem ist es aus der US-PS 24 66 906 bekannt, zur Bildung eines Vlieses bestimmte Fasern mit einem
Bindemittel, wie z. B. einer Harzbindemittellösung vor dem Aufbringen der Vliesfasern auf ein Förderband zu
sprühen. Zum guten Benetzen der Fasern werden die Bindemittelsprühstrahlen auf einem hohen negativen
Potential gehalten, während der Fasersprühstrahl auf positivem Potential gehalten ist. Nach dem Vermischen
der negativ geladenen Bindemittelstrahlen mit den positiv geladenen Fasern wird das nun mit dem
Bindemittel vereinigte Fasermaterial unter dem Einfluß der von einem Feld von Niederschlagselektrodenspitzen
ausgehenden Sprühentladungen erneut negativ aufgeladen. Diese negative Aufladung soll dann zur
Niederschlagung des Bindemittel-Fasergemisches auf das Förderband führen.
Die Erfindung löst die Aufgabe, bei dem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs durch elektrostatische
Aufladung die Vermischtung der Komponenten derart zu verbessern, daß der gemischte Strahl noch
eine hohe, seinen Auftrag auf die Fornioberfläche begünstigende elektrostatische Ladung behält, durch die
im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.
Die Tatsache, daß die Menge des aufgeladenen Harzmaterials beträchtlich größer ist als die des Härters
oder Katalysators, begünstigt es, daß der aus dem Harz und dem Härter gemischte Sprühstrahl eine elektrostatische
Ladung für den Auftrag auf die zu beschichtende Fläche beibehält.
Die Erfindung umfaßt auch die im Anspruch gekennzeichnete Abwandlung des Verfahrens, bei
welcher zusätzlich Fasern in d;:n Sprühstrahl einge
bracht werden.
Bei der bevorzugten Ausführung der Erfindunj
gemäß dem Anspruch 3 bildet der Katalysatorsprüh
) strahl eine Gegenelektrode für wenigstens ein Teil de
von der die hochionisierte Zone erzeugenden Ladungs elektrode ausgehenden elektrostatischen Feldes.
Die in der hochionisierten Zone vorhandenen lonei
werden durch den Sprühstrahl des Harzmaterial:
in hindurch zur Entstehungsstelle des Katalysatorsprüh
Strahls gezogen. Dadurch ergibt sich wegen dei größeren Wahrscheinlichkeit von Kollisionen zwischer
Harzteilchen und Ionen eine stärkere Aufladung de; Harzsprühstrahls. Die Härter- oder Katalysatorteilcher
ij werden aufgrund ihrer Leitfähigkeit aufgeladen sowie
aufgrund der Tatsache, daß der Anfang des Härtersprühstrahls eine Gegenelektrode für die Ladungselektrode
bildet, welche vorzugsweise auf Massepotentia gehalten wird. Eine Verringerung der den Anfang des
2» Härtersprühstrahls erreichenden Anzahl von Ionen aus
der hochionisierten Zone ermöglicht eine wirksamere Aufladung des Härters mit einer der der Ladungselektrode
entgegengesetzten Polarität.
Bei der Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 2 wird das faserförmige Isoliermaterial, etwa Glasfaser,
elektrostatisch von dem aufgeladenen Harzsprühstrahl angezogen und von dem mit Härter dotierten
Harzmaterial benetzt.
Bei verschiedenen Mehrkomponentenwerkstoffen kann es sich empfehlen, die elektrische Leitfähigkeit des
Harzes und des Katalysators durch Zusatz von leitfähigen Lösungsmitteln zu beeinflussen. In der
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es wichtig, daß der Katalysator eine höhere elektrische
Leitfähigkeit hat als das Harz, so daß er als Gegenelektrode für das von der Ladungselektrode
ausgehende elektrostatische Feld wirksam werden kann.
Sind die verwendeten Formen aus elektrisch nicht leitenden Polyesterharzen gefertigt, so stellt man die
elektrische Leitfähigkeit des Gemisches aus Harz und Katalysator so ein, daß die auf die nichtleitende
Oberfläche einer solchen Form aufgetragene Beschichtung eine genügend große Leitfähigkeit hat, um die bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren auf der Form auftreffenden elektrostatischen Ladungen in der flüssigen
Beschichtung selbst abfließen lassen zu können.
Hierzu beginnt man mit dem Auftrag eines solchen leitenden, mit Katalysator dotierten Harzmaterials an
so einer Stelle, an welcher die Formoberfläche eine Masseverbindung hat, und fährt dann in der Weise fort
daß zwischen der jeweiligen Auftragsstelle und dei Masseverbindung jederzeit eine ununterbrochene Verbindung
über die flüssige Beschichtung erhalten bleibt bis die gesamte Form beschichtet ist. Bei einer Form au;
einem nicht leitenden Material erfolgt der elektrostatische Auftrag des mit dem Katalysator und gegebenenfalls
mit granulierten Füllstoffen oder Fasern dotierter Harzmaterials vorzugsweise immer entlang der Grenzlinie
zwischen der beschichteten und der noch unbeschichteten Formoberfläche.
In solchen Fällen, in denen nur ungeübte Arbeitskräfte verfügbar sind oder sehr verwickelte Former
auhreten, wobei es dann nicht möglich ist, das vorstehend beschriebene Auftragsverfahren sachgemäß
durchzuführen, kann die Form selbst, wie in den US-Patentschriften 32 36 679 und 3644 132 beschrieben,
ausreichend leitfähig gemacht werden, um einen
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