DE3627864A1

DE3627864A1 - Verfahren, vorrichtung und deren herstellungsverfahren zur corona-behandlung von formteilen

Info

Publication number: DE3627864A1
Application number: DE19863627864
Authority: DE
Inventors: Rudolf Hall
Original assignee: Rudolf Hall
Current assignee: KALWAR, WALTRAUD, 4803 STEINHAGEN, DE
Priority date: 1985-08-16
Filing date: 1986-08-16
Publication date: 1987-04-30
Also published as: DE3627864C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Behandlungsverfahren und ein Herstellungsverfahren für diese Vorrichtung zur Corona-Behandlung von Formteilen aus Kunststoff, Pappe Keramik oder sonstigen geeigneten Materialien mit den Merkmalen in den Oberbegriffen der Verfahrens- und Sachansprüche.

Formteile, insbesondere solche aus Kunststoff, die bedruckt oder beschäumt werden sollen, müssen vorbehandelt werden. Dazu ist es bekannt, derartige Formteile einem Flammverfahren zu unterziehen, bei dem eine offene Brennerflamme über die vorzubehandelnden Flächen geführt wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß Oberflächenverformungen durch Wärme auftreten, Brandgefahr besteht und der Ausschuß sehr hoch ist.

Zur Vorbehandlung von Folien und auch Formteilen ist im weiteren das Corona-Behandlungsverfahren bekannt, bei dem ein Lichtbogen zwischen einer nackten und einer isolierten Elektrode gezündet wird. Dieses Verfahren ist allerdings bislang nur für Folien, ebene Platten oder rotationssymmetrische Formteile verwendbar.

Im einen Fall wird die Folie über eine Erdungswalze geführt und von einer Stangenelektrode besprüht. Aus der AT-PS 2 25 428 ist es bekannt, rotationssymmetrische Teile üben eine drehbar gelagerte zylindrische Elektrode zu stülpen und dann an einer Stangenelektrode vorbeizudrehen oder in einer umgebenden Rohrelektrode zu drehen. Aus der JP 60-32 636 ist es weiter auch bekannt, auf zwei voneinander beabstandete isolierende Glasplatten außenseitig Flächenelektroden aufzubringen und zwischen den Glasplatten eine ebene Kunststoffplatte zu behandeln.

Außer der Einschränkung auf plattenförmige und rotationssymmetrische Teile bringen die bekannten Verfahren und Vorrichtungen auch den Nachteil mit sich, daß die Vorbehandlung über die gesamte Körperfläche der Formteile oder Folien erfolgt. Dies ist oftmals nicht erwünscht, weil an vorbehandelten Stellen, vor allem von Kunststoffteilen, keine Schweißverbindung mehr hält. Die AT-PS 2 25 428 begegnet diesem Nachteil durch Abdecken der späteren Schweißzonen mittels eines Ringes. Dies bedingt allerdings einen hohen Vorbereitungsaufwand für die Formteile und ist nicht an allen Stellen möglich.

Beim Stand der Technik findet außerdem keine exakte Positionierung der Formteile statt, wodurch deren Lage und damit auch die Größe der Behandlungsluftspalte variieren kann. Dies hat ungleichmäßige Behandlungsergebnisse und eine geringe Betriebssicherheit im Hinblick auf elektrische Durchschläge bei mangelhafter Überdeckung von Formteil und Elektroden zur Folge.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit aufzuzeigen, beliebig gestaltete Formteile einer Corona-Behandlung unterziehen zu können und dabei diese Behandlung gezielt an beliebigen Stellen vornehmen zu können. Außerdem werden eine hohe Behandlungsqualität und Betriebssicherheit angestrebt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung in Gestalt einer Sandwichform mit den Merkmalen des Vorrichtungs-Hauptanspruches vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Sandwichform hat den Vorteil, daß in ihr ohne weitere Hilfsmittel eine exakte Führung und Behandlung beliebig gestalteter Formteile an beliebigen Stellen und in beliebiger Größe möglich ist. Die beiden Formhälften können selbst aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein, wodurch auch Hinterschneidungen und Hohlräume von Formteilen erreichbar sind.

Zumindest eine Formhälfte ist vollständig oder auch nur bereichsweise dem Formteil schalenförmig nachgebildet und gestattet hierdurch eine exakte Positionierung des Formteils gegenüber den Elektroden und eine genaue Einhaltung der Bearbeitungs-Luftspalte. Die gegenseitige Lagefixierung der Formhälften kann durch beiderseitigen formschlüssigen Eingriff am Formteil oder durch Abstandshalter erfolgen.

Die Elektrodenflächen sind den Behandlungsflächen am Formteil nachgebildet. Einerseits übernehmen damit auch neben dem geformten Isoliermaterial die Elektroden Führungsaufgaben und brauchen andererseits nur so groß wie die Behandlungsflächen zu sein. Letzteres hat den Vorteil, daß erhebliche Einsparungen an Generatorleistung möglich sind.

Die Elektrodenflächen können ihrerseits ebenfalls unterteilt und einzeln elektrisch angeschlossen sein. Die Behandlung des Formteils kann damit an Teilflächen nach und nach erfolgen, wobei die Elektrodenteile abwechselnd elektrisch geschaltet werden. Diese Begrenzung der wirksamen, angeschlossenen Elektrodenfläche vermindert ebenfalls die nötige Generatorleistung.

Um die nötige Sauerstoffzufuhr zu den Behandlungs-Luftspalten sicherzustellen, besteht zwischen den beiden Formhälften ein Spalt, vorzugsweise sogar ein umlaufender Ringspalt, mit einer Verbindung zu den Behandlungs-Luftspalten. Je nach Gestalt des Formteiles und Lage der Elektroden können die Formhälften sich unter Zwischenlage des Formteiles aneinander abstützen und dabei peripher den Spalt freilassen. In anderen Fällen sind Abstandshalter vorgesehen.

Der Corona-Lichtbogen wird besonders leicht an punktförmigen, vorspringenden Stellen der Elektroden gezündet. Es empfiehlt sich daher, die einander zugekehrten Arbeitsflächen beider Elektroden aufzurauhen. Für einen leichten Auswurf des Formteiles nach der Behandlung sind in einer oder beiden Formhälften Druckluftkanäle eingelassen.

Die erfindungsgemäße Sandwichform kann auf unterschiedliche Art und Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Abguß der Formteilkontur und Einbetten in eine Isolierschicht. Dreidimensional geformte Elektroden können auch aus dem Vollen gearbeitet werden. Im einfachen Fall von ebenen Elektroden können auch Metallscheiben in isolierenden Kunststoff eingegossen werden. Formhälften mit kompliziert geformten Elektroden sind allerdings mit den bekannten Verfahren nur schwer herstellbar und verursachen entsprechend hohe Werkzeugkosten. Der Bau von Formhälften mit mehreren kleinen Elektrodenflächen ist mit den herkömmlichen Methoden manchmal sogar unmöglich. Der Grund hierfür liegt in der Problematik der Wärmestabilität der Verbindung zwischen Isoliermaterial und Elektrode. In einer erfindungsgemäßen Sandwichform können Temperaturen bis 150°C und mehr entstehen, die eine Klebeverbindung zwischen Elektrode und Isoliermaterial platzen lassen.

Der Erfindung liegt damit die weitere Teilaufgabe zugrunde, ein Herstellungsverfahren für Formhälften mit beliebig geformten und beliebig augeordneten Elektroden aufzuzeigen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen in den Verfahrenshauptansprüchen 9 und 11. Die beiden beanspruchten Herstellungsverfahren sind dem Grunde nach gleich, unterscheiden sich in Abhängigkeit von der Isolierung oder Nichtisolierung der Elektroden allerdings im Schichtenaufbau.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können in kürzester Zeit und mit minimalen Kosten die Formhälften mit ihren Elektrodenflächen und Isolierschichten den Konturen des Formteiles mit maximaler Genauigkeit nachgebildet werden. Es ist damit möglich, die Elektrodenflächen so klein wie unbedingt nötig zu halten und sie auch an beliebigen Stellen und in beliebiger Größe anzuordnen. Die Elektrodenflächen können natürlich auch größer als die Behandlungsflächen am Formteil sein. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Sandwichform hält auch sehr hohen Generatorleistungen mit entsprechend hohen Temperaturen problemlos stand und weist nur einen niedrigen Verschleiß auf.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich die gewünschten, rauhen Elektrodenoberflächen auf sehr einfache und höchst effiziente Weise bei der Herstellung der Formhälften ausbilden. Dazu wird entweder der Haftvermittlerlösung entsprechend körniges Material, wie Sand, Korund oder dergleichen, vor dem Auftrag beigemischt oder nachträglich auf die Haftvermittlerschicht aufgeblasen.

Die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erzielte Gestaltungsfreiheit der Formteile findet ihre Grenzen, wenn eine gewisse Dicke des Formteils überschritten und damit der Elektrodenabstand zu groß wird. Das an sich elektrisch isolierende Material des Formteils läßt bei zu großer Dicke die an den Behandlungsflächen anliegende Spannung so weit absinken, daß kein Lichtbogen mehr gezündet werden kann.

Die Hauptaufgabe besitzt damit den weiteren Teilaspekt der Überwindung dieser Einschränkung und der vollen Ausnutzbarkeit der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichten Gestaltungsfreiheit der Formteile.

Die Erfindung löst diese Teilaufgabe, indem der Formteilwerkstoff elektrisch leitend gemacht und direkt mit der Spannungsquelle verbunden wird. Dies kann auf unterschiedliche Art, beispielsweise durch einen elektrisch leitenden Überzug oder eine Beimischung elektrisch leitfähiger Substanzen bei der Herstellung des Formteilwerkstoffes geschehen. Letzteres bietet sich vor allem bei synthetischen Werkstoffen, wie Kunststoffen, Keramiken etc. an. Die elektrische Verbindung zur Spannungsquelle kann durch eine direkte Kabelverbindung oder durch einen eigenen Kontaktstift, eine nackte Elektrodenfläche oder dergleichen in einer der Formhälften erfolgen. Der Stromanschluß ist jedenfalls unabhängig von den Behandlungsflächen und kann grundsätzlich an einer beliebigen Stelle des Formteiles angeordnet sein. Hierdurch braucht auch nur eine der Formteilhälften eine Elektrode aufzuweisen, während die andere nur als einfacher Deckel fungieren kann.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Sandwich form,

Fig. 2, 3 und 4 Variationen in der Gestaltung der Form hälften,

Fig. 5 und 6 Querschnitte durch den Schichtaufbau bei Herstellung der Formhälften und

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine Sandwichform mit elektrisch leitendem Formteil.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Sandwichform (1) für die Corona-Behandlung eines Formteiles (2), das hier in einfachster Form als glatte, quaderförmige Platte ausgebildet ist.

Die Sandwichform (1) besteht aus einer oberen und einer unteren Formhälfte (4, 3), die den Konturen des Formteiles (2) nachgebildet sind (vgl. Fig. 2 bis 4 und 7) und zwischen denen das Formteil (2) unter formschlüssiger Führung an einer oder beiden Formhälften (3) eingebettet wird.

Bei der Corona-Behandlung wird ein Lichtbogen zwischen einer nackten Elektrode (5) und einer mit Isoliermaterial ummantelten Elektrode (6) gezündet. Damit liegen sich zumindest an den Behandlungsflächen (7, 8) die in den Formhälften (3, 4) angeordneten Elektroden (5, 6) in paralleler Lage zu den Behandlungsflächen (7, 8) im wesentlichen deckungsgleich gegenüber. Für eine gute Lichtbogenführung empfiehlt es sich dabei, beide Elektrodenflächen (5, 6) größer als die beaufschlagte Behandlungsfläche (7, 8) zu machen und dabei im weiteren noch die mit dem Generator verbundene Elektrode (6) flächenmäßig größer als die zugeordnete Elektrode (5) zu machen.

Corona-Entladungen finden überall dort statt, wo das Formteil (2) zwischen den beiden Elektroden (5, 6) angeordnet ist und wo im weiteren ein Behandlungs-Luftspalt (9, 10) vorhanden ist. Soll das Formteil (2), wie in Fig. (3) dargestellt, beidseitig behandelt werden, muß an beiden Behandlungsflächen (7, 8) ein Luftspalt (9, 10) vorhanden sein.

Das Entladungsverhalten wird im weiteren auch durch die Dicke der Isolierschicht (19) zwischen der Elektrode (6) und dem Formteil (2) (vgl. Fig. 1), durch die Breite des Behandlungs-Luftspaltes (9, 10), sowie durch die Überdeckung der Elektroden (5, 6) bestimmt. Für eine optimale Behandlung sollten Luftspalte (9, 10), sowie die Isolierschicht (19) ca. 2 mm breit sein. Überschreitet die Schichtdicke oder die Luftspaltbreite einen gewissen, von der Spannungshöhe abhängigen Wert, oder decken sich die Elektrodenflächen (5, 6) nicht, findet keine Entladung statt. Diese Merkmale lassen sich bei der Gestaltung der Formhälften (3, 4) gezielt einsetzen, um Entladungen zu verhindern.

Fig. 1 zeigt im weiteren noch den prinzipiellen Aufbau der Sandwichform (1). Die beiden Elektroden (5, 6) sind zu den Seitenrändern der Formhälften (3, 4) hin isoliert. Dadurch wird ein elektrischer Überschlag zwischen den beiden Elektroden (5, 6) außerhalb des Formteiles (2) verhindert. Die Elektrode (6) ist ohnehin vollständig von Isoliermaterial (12) umgeben, wohingegen die Elektrode (5) so weit in Isoliermaterial (12) eingebettet ist, daß nur ihre Oberfläche freibleibt.

Die geerdete Elektrode (5) überlappt die Bearbeitungsfläche (7) randseitig um ca. 1 mm, während die generatorseitige Elektrode (6) randseitig um jeweils 10 mm die Behandlungsfläche (7) überlappt. Die seitliche Isolationsdicke zum Formenrand hin beträgt genauso wie die Dicke der Isoliermasse unter beziehungsweise über den Elektroden (5, 6) ca. 40 mm. Das Isoliermaterial (12) der beiden Formhälften (3, 4) ist im weiteren nach oben und unten hin noch in Trägermaterial, beispielsweise Beton oder einem anderen Mineralträger, gefaßt. Als Isolierwerkstoff eignen sich vergießfähige Kunststoffmassen, vorzugsweise Polyester, GFK, Quarzmehl, Epoxyd, Polyesterharz und PU-Vergußmasse. Die Elektroden bestehen aus Kupfer, Aluminium, Bronze oder dergleichen.

Die Ausführungsbeispiele der Fig. 2 bis 4 zeigen. komplizierter gestaltete Formhälften (3, 4). Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 soll ein wannenartiges Formteil (2) nur auf der Oberseite und dort auch nur im Bereich der Wannenränder vorbehandelt werden. Das Formteil (2) ruht dazu auf der nackten Elektrode (5), die der Kontur des Formteils (2) exakt nachgebildet ist. In gleicher Weise ist auch die obere, isolierte Elektrode (6) der Oberseite des Formteiles (2) exakt nachgebildet. Die Isolierschicht (19) ist im Bereich der Behandlungsfläche (7) überall gleich dick und läßt zur Behandlungsfläche (7) den ebenfalls überall gleich dicken Behandlungs-Luftspalt (9) frei. Gegen die Mitte des Formteiles zu, wo keine Corona-Behandlung stattfinden soll, ist die Isolierschicht (19) soweit verdickt, daß die Formhälfte (4) sich darüber auf dem Formteil (2) und damit auf der Formhälfte (3) abstützen kann. An diesen Stellen findet mangels Luftspalt keine Entladung statt, obwohl Elektrodenflächen vorhanden sind. Im Randbereich sind die beiden Formhälften (3, 4) unter Bildung eines Spaltes (11) voneinander distanziert, so daß Sauerstoff in den Behandlungsspalt (9) von außen gelangen kann. Zur seitlichen Führung sind die Formhälften (3, 4) durch nicht dargestellte, randseitig angeordnete Abstandshalter isoliert miteinander verbunden. In Fällen, wo sich die beiden Formhälften (3, 4) nicht aneinander über das Formteil (2) abstützen können (vgl. Fig. 1), dienen diese Abstandshalter auch zur Abstützung und Distanzierung, sowie Einstellung der Behandlungs-Luftspalte und des vorzugsweise ringförmig umlaufenden Spaltes (11).

Eine Unterbrechung der Entladung hätte im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 auch durch Abschnitt der Elektroden (5, 6) am Ende der Behandlungsfläche (7) erfolgen können. Die dargestellte Ausführungsform erlaubt allerdings durch nachträgliches Entfernen der Isolierschicht (19) eine nachträgliche Vergrößerung der Behandlungsfläche (7), ohne daß eine neue Form erstellt werden muß.

Fig. 3 zeigt in Variation zu Fig. 2 die Gestaltung der beiden Formhälften (3, 4) bei beidseitiger Corona-Behandlung der Randbereiche des Formteiles (2). Dazu ist auch zwischen der nackten Elektrode (5) und der unteren Behandlungsfläche (8) ein Behandlungs-Luftspalt (10) vorgesehen. Die Gestalt der Elektrode (5) folgt dazu mit gleichbleibendem Abstand der Kontur der Behandlungsfläche (8).

In weiterer Variation ist auch eine vollständige, beidseitige Vorbehandlung des Formteiles (2) möglich. Das Formteil (2) hat dazu keinen Kontakt mit der Elektrode (5) mehr, und die beiden Formhälften (3, 4) werden vollständig durch Abstandshalter geführt.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel in Form eines becherförmigen Formteiles (2), bei dem nur an ganz bestimmten, vereinzelten Stellen eine Vorbehandlung erfolgen soll. Dazu liegen sich wieder die Elektroden (5, 6) jeweils parallel zur Behandlungsfläche (7) gegenüber. Die Elektroden bestehen hierbei allerdings aus durch Isoliermaterial (12) voneinander getrennten Elektrodenteilen (5 a, 5 b) und (6 a, 6 b). Diese Elektrodenteile können auf ihrer jeweiligen Seite miteinander elektrisch leitend verbunden sein oder einzeln für sich elektrisch schaltbar am Generator beziehungsweise Masse angeschlossen sein. Eine Entladung findet wiederum nur dort statt, wo zwei Elektrodenflächen einander mit Luftspalt gegenüberliegen.

Unterteilte Elektroden mit gegenseitiger, elektrischer Isolierung ihrer Teilflächen können auch für die energiesparende Behandlung großflächiger Formteile verwendet werden. Dazu werden die Elektrodenteile paarweise nacheinander elektrisch zugeschaltet und wieder abgeschaltet. Die für den Lichtbogen erforderliche Spannung muß dabei nur auf relativ kleinen Teilflächen erzeugt werden, wodurch die nötige Generatorleistung begrenzt werden kann.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 zeigt im weiteren eine vollständige, formschlüssige Führung des Formteiles (2) in der oberen und der unteren Formhälfte (4, 3). Am Ende des Behandlungs-Luftspaltes (9) ist dazu das Isoliermaterial (12) der unteren Formhälfte (3) ansatzförmig an das Formteil (2) herangeführt. In der Formhälfte (3) ist außerdem im elektrodenfreien Bereich ein Druckluftkanal (13) mit externem Anschluß angeordnet, über den das Formteil (2) nach der Behandlung wieder ausgeworfen und das entstandene Ozon ausgeblasen werden kann.

Variationen der dargestellten Ausführungsbeispiele sind dahingehend möglich, daß die Elektrode (6) auf Erde und die Elektrode (5) auf den Generator geschaltet ist. Ferner können auch die Elektroden (5) und (6) lagemäßig und im Hinblick auf ihre Isolation vertauscht sein. Das Formteil (2) kann auch auf einer isolierten Elektrode liegen. An den Behandlungsflächen müssen nur jeweils eine nackte und eine isolierte Elektrode einander gegenüberliegen.

Fig. 7 zeigt eine weitere Variation der Sandwichform (1). Hier soll ein Formteil (2) behandelt werden, das einerseits eine kompliziert geformte Behandlungsfläche (7) und andererseits eine erhebliche Dicke aufweist. Das Formteil (2) ist in der unteren Formhälfte (3) im schalenförmig nachgeformten Isoliermaterial (12) formschlüssig geführt, wobei die obere Formhälfte (4) als einfacher Deckel ausgebildet und mit den vorerwähnten Abstandshaltern än der unteren Formhälfte (3) abgestützt ist.

Die Vorbehandlung soll an einer mehrfach gebogenen und gewölbten Behandlungsfläche (7) stattfinden. Die Elektrode (6) ist dieser Behandlungsfläche (7) nachgeformt und mit einer Isolierschicht (19) überzogen. Zur leichteren Darstellbarkeit sind die verschiedenen Schichten mit einem gewissen Abstand voneinander gezeichnet, der in der Praxis nicht vorhanden ist. Ansonsten ist noch der vorerwähnte Behandlungsluftspalt (9) und der umlaufende Ringspalt (11) zur Entlüftung vorgesehen.

Das Formteil (2) weist eine erhebliche Dicke im Bereich der Behandlungsfläche (7) auf. Die für eine Corona-Oberflächenbehandlung üblicherweise vorgesehenen Formteilwerkstoffe, wie Kunststoff, Pappe, Keramik oder dergleichen wirken als elektrischer Isolator, der bei zu großer Dicke die Zündung des Corona-Lichtbogens verhindert. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 7 wird der Formteilwerkstoff elektrisch leitend gemacht und direkt mit der Spannungsquelle verbunden. Elektrische Leitfähigkeit erlangt das Formteil (2) über einen elektrisch leitfähigen Überzug, der beispielsweise in Form einer dünnen Metallschicht aufgedampft wird. Das Formteil (2) kann aber auch von Haus aus einem elektrisch leitfähigen Material, wie leitfähigen Kunststoffen, Keramiken oder dergleichen bestehen. Bei diesen Werkstoffen wird die Leitfähigkeit durch Beimischung von Graphit, Metallpartikeln oder dergleichen bei der Werkstoffherstellung erreicht.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die obere Formhälfte (4) vollständig aus Isoliermaterial (12) und beeinhaltet lediglich einen mit dem Generator verbundenen elektrischen Kontaktstift (20). Dieser wird durch eine Andruckfeder (21) nach dem Schließen der Sandwichform (1) gegen das Formteil (2) gepreßt und stellt damit die elektrische Verbindung her.

Der Corona-Lichtbogen wird in diesem Ausführungsbeispiel zwischen dem elektrisch leitfähigen Formteil (2), das soweit selbst als Elektrode wirkt und der ummantelten Gegenelektrode (6) gezündet. Hierbei findet die gleiche Oberflächenbehandlung wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 1-4 statt.

In Variation zum gezeigten Ausführungsbeispiel (7) können weitere isolierte Elektroden (6) in der unteren Formhälfte (3) und auch in der oberen Formhälfte (4) mit den zugehörigen Behandlungs-Luftspalten vorgesehen sein. An die Stelle des Kontaktstiftes (20) kann auch eine nackte Elektrode in einer der Formhälften (3, 4) treten. Das Formteil (2) kann auch über ein Kabel direkt mit dem Generator verbunden werden.

Fig. 5 und 6 verdeutlichen den Schichtaufbau bei der Herstellung der Formhälften (3, 4) gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen der vorangegangenen Figuren. Fig. 5 zeigt dabei den Aufbau für eine Formhälfte (3) mit einer nackten Elektrode (5).

Das Formteil (2) wird in der gezeigten Stellung auf eine nicht dargestellte Bodenplatte gelegt. Auf das Formteil (2) wird dann zumindest im Bereich der Behandlungsflächen eine wasserfeste Deckschicht (15) aufgetragen, vorzugsweise in einer (10 mµ)-dicken Schicht aufgesprüht. Diese Deckschicht (15) ist nur in den Fällen notwendig, in denen die darauffolgende Haftvermittlerschicht (16) nicht auf dem Werkstoff des Formteiles (2) hält. Dies ist vor allem bei Kunststoffen der Fall. Die wasserfeste Deckschicht besteht aus einer wäßrigen Lösung von Hydrosolen, Lactices, Acrylharz, Quarzmehl und Alkydlack. Bevorzugt wird hierbei die in Gewichtsprozenten angegebene, nachstehende Zusammensetzung:

(38)%Latex, (25)%Wasser, (25)%Quarzmehl, (8)%Acrylharz, (3)%Hydrosol und (1)%Alkydlack.

Die wasserfeste Deckschicht wird vorzugsweise dreimal unter Zwischentrocknung der einzelnen Schichten aufgesprüht bis zu einer Gesamtschichtdicke von 30 m.

Auf die Deckschicht (15) wird direkt oder unter Einlage einer Zwischenschicht (18) eine wasserlösliche Haftvermittlungsschicht (16) aufgetragen, vorzugsweise aufgesprüht. Die Zwischenschicht (18) dient der Herstellung der späteren Behandlungs-Luftspalte. Die Zwischenschicht kann aus Wachs oder anderen, vorzugsweise wasserlöslichen Materialien, bestehen. Insbesondere kann die Zwischenschicht (18) auch durch eine partielle Verdickung der Haftvermittlungsschicht (16) geschaffen werden.

Die Haftvermittlungsschicht (16) besteht aus einer wässrigen Lösung von Leim, Kohlehydraten, Quarzmehl und Metallpulver mit der bevorzugten Zusammensetzung in Gewichtsprozenten:

(38)%entspanntes Wasser, (36)%Quarzmehl, (15)%Flüssigzucker, (8)%Leim und (3)%Metallpulver (vorzugsweise Nickel).

Die Haftvermittlerlösung wird außer zur Bildung der Zwischenschicht (18) in gleicher Weise und gleicher Schichtdicke wie die Deckschicht (15) auf letztere aufgetragen.

Auf die Haftvermittlungsschicht (16) wird zur Bildung der Elektrode (5) flüssiges Metall, vorzugsweise Kupfer, Aluminium oder Bronze, aufgetragen, vorzugsweise mit der Metallspritzpistole aufgesprüht. Dabei empfiehlt es sich, die Metallschicht (17) in einer säuerstoffreien Spritzkabine nach DE-GM (82 25 728) aufzutragen. Für die Metallschicht (17) genügt eine Schichtdicke von 0,2 bis 0,4 mm. An die Metallschicht (17) werden dann noch die nach außen führenden Stromleitungen angebracht.

Zuletzt wird eine Gießform auf die Grundplatte mit seitlichem Abstand zu den Rändern des Formteiles (2) gestellt und mit dem Isoliermaterial (12), vorzugsweise einer Kunststoffvergußmasse, ausgefüllt. In die Isoliermasse (12) wird dabei auch die Metallschicht (17) beziehungsweise Elektrode (5) eingebettet.

Zum Entformen wird Wasservermittlungsschicht (16) geleitet, die sich dadurch auflöst. Das Formteil (2) mit der wasserfesten Deckschicht (15) und einer eventuellen Zwischenschicht (18) kann damit von der Elektrode (5) und dem Isoliermaterial (12) abgelöst werden. Durch die sehr geringe Dicke der Deck- und Haftvermittlungsschicht (15, 16) bietet die Elektrode (5) ein sehr genaues Abbild der Kontur der Behandlungsfläche oder auch zusätzlicher, anderer Flächen des Formteiles (2). In gleicher Weise ist auch das Isoliermaterial (12) den übrigen Konturen des Formteiles (2) für eine formschlüssige Unterstützung nachgebildet.

Fig. (6) verdeutlicht den Aufbau einer Formhälfte (4) mit isolierter Elektrode (6). Um den Schichtaufbau in gleicher Richtung darstellen zu können, ist das Formteil (2) in der gleichen Lage wie in Fig. 5 gezeigt. Für den Aufbau einer zum Beispiel der Fig. 5 passenden Formhälfte (4) müßte natürlich das Formteil (2) in umgekehrter Lage verwendet werden.

Der Schichtaufbau von Fig. 6 unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 5 dem Grunde nach nur dadurch, daß auf das Formteil (2) zuerst die Isolierschicht (19) aufgetragen, vorzugsweise aufgegossen wird. Zur Bildung der späteren Behandlungs-Luftspalte muß die Zwischenschicht (18) allerdings zwischen Formteil (2) und Isolierschicht (19) angeordnet sein. Auch hier empfiehlt sich Wachs oder ein anderes, wasser- oder anderweitig lösliches Material. Auf die Isolierschicht (19) wird die Haftvermittlungsschicht (16) aufgesprüht. Bei den meisten Kunststoff-Vergußmassen erübrigt sich hier die wasserfeste Deckschicht (15). Sollte jedoch die Haftvermittlungsschicht (16) keinen Verbund mit der Isolierschicht (19) eingehen, müßte die wasserfeste Deckschicht (15) doch vorher aufgetragen werden. Auf die Haftvermittlungsschicht (16) kommt dann die Metallschicht (17) samt ihren nach außen führenden, elektrischen Anschlüssen.

Fig. (6) verdeutlicht im weiteren, daß zur Bildung von Elektrodenteilen (6 a, 6 b) die Metallschicht (17) nur an bestimmten Stellen aufgesprüht wird. Die dazwischenliegenden Bereiche werden beim anschließenden Ausgießen mit Isoliermaterial (12) gefüllt.

Zur Erzeugung rauher Oberflächen auf den Behandlungsseiten der Elektroden (5, 6) werden der Haftvermittlerlösung körniges Material, beispielsweise Sand, Korund oder dergleichen, beigemischt und mit der Lösung versprüht. Dadurch entsteht eine Haftvermittlerschicht (16) mit großer Oberflächenrauhigkeit, die sich in der anschließend aufgesprühten Metallschicht (17) wiederspiegelt. In Variätion dazu kann aber auch das körnige Material nachträglich auf die frischen Haftvermittlerschichten aufgeblasen und nach Trocknung der Schicht abgekehrt oder anderweitig entfernt werden. In beiden Fällen wird durch mehrmaligen Schichtauftrag die Rauhigkeit immer weiter erhöht.

Die Zusammensetzungen der Haftvermittlerschicht und der Deckschicht sowie deren Verwendung für den Bau von Spritzgußformen aus Edelstahl sind aus der DE-OS 27 48 990, DE-OS 30 14 164 sowie DE-OS (33 04 073) bekannt. Die darin enthaltenen Angaben werden hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht.

Stückliste (1) Sandwichform
(2) Formteil
(3) Formhälfte (nackte Elektrode), unten
(4) Formhälfte (isolierte Elektrode), oben
(5) Elektrode (nackt), Erdungsseite
(5 a, b) Elektrodenteile (nackt), Erdungsseite
(6) Elektrode (isoliert), Generatorseite
(6 a, b) Elektrodenteile (isoliert), Generatorseite
(7) Behandlungsfläche
(8) Behandlungsfläche
(9) Behandlungs-Luftspalt
(10) Behandlungs-Luftspalt
(11) Spalt
(12) Isoliermaterial
(13) Druckluftkanal
(14) Trägermaterial
(15) Deckschicht, wasserfest
(16) Haftvermittlungsschicht, wasserlöslich
(17) Metallschicht (Elektrode)
(18) Zwischenschicht
(19) Isolierschicht
(20) Kontaktstift
(21) Andruckfeder

Claims

1. Vorrichtung zur Corona-Behandlung von Formteilen aus Kunststoff, Pappe, Keramik oder dergleichen, mit einer oder mehreren gegebenenfalls über Behandlungs-Luftspalte vom Formteil beabstandeten Elektroden, von denen mindestens eine mit Isoliermaterial ummantelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwei oder mehrteilige Sandwichform (1) zur Aufnahme und Behandlung des Formteiles (2) vorgesehen ist, von deren Formhälften (3, 4) mindestens eine dem Formteil (2) zumindest teilweise schalenförmig nachgebildet ist und dieses formschlüssig führt und daß die Formhälften (3, 4) aus isolierendem Trägermaterial bestehen, in das zumindest im Bereich der Behandlungsflächen (7, 8) der Formteilkontur nachgeformte Elektroden (5, 6) eingebettet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Formhälften (3, 4) jeweils mehrere, durch Isoliermaterial (12) voneinander getrennte Elektrodenteile (5 a, 5 b, 6 a, 6 b) eingebettet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Elektrodenteile (5 a, 5 b, 6 a, 6 b) einzeln elektrisch schaltbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenflächen (5, 6) die Behandlungsflächen (7, 8) überlappen, wobei die generatorseitige Elektrode (5) die geerdete Elektrode (6) flächenmäßg überlappt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5, 6) seitlich zum Rand der Formhälften (3, 4) elektrisch isoliert sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5, 6) eine aufgerauhte Oberfläche aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formhälften (3, 4) zwischen sich einen Spalt (11) mit Verbindung zu den Behandlungs-Luftspalten (9, 10) freilassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Formhälfte (3, 4) einen oder mehrere Druckluftkanäle (13) enthält.

9. Verfahren zur Herstellung einer Formhälfte mit nackten Elektrodenflächen für die Corona-Behandlung von Formteilen, vorzugsweise nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich der Behandlungsflächen (7, 8) auf das Formteil (2) eine wasserfeste Deckschicht (15) aus einer wässrigen Lösung von Hydrosolen, Lactices, Acrylharz, Quarzmehl und Alkydlack aufgetragen wird, die anschließend mit einer wasserlöslichen Haftvermittlerschicht (16) aus einer wässrigen Lösung von Leim, Kohlehydraten, Quarzmehl und Metallpulver bedeckt wird, auf die danach eine Metallschicht (17) aufgespritzt wird und daß zuletzt über die Metallschicht (17) und die freien Stellen des Formteils (2) Isoliermaterial (12) aufgebracht, vorzugsweise gegossen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Behandlungs-Luftspalte (10) eine Zwischenschicht (18) aus Wachs, Haftvermittler oder dergleichen aufgetragen wird.

11. Verfahren zur Herstellung einer Formhälfte mit isolierten Elektrodenflächen für die Corona-Behandlung von Formteilen, vorzugsweise nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Formteil (2) zumindest teilweise eine gleichmäßig dicke Isolierschicht (19) und darauf zumindest im Bereich der Behandlungsflächen eine wasserlösliche Haftvermittlerschicht (16) aus einer wässrigen Lösung von Leim, Kohlehydraten, Quarzmehl und Metallpulver aufgetragen wird, auf die danach eine Metallschicht (17) aufgespritzt wird und daß zuletzt über die Metallschicht (17) und die freien Stellen der Isolierschicht (19) weiteres Isoliermaterial (12) aufgebracht, vorzugsweise gegossen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Behandlungs-Luftspalte (9) eine lösliche Zwischenschicht (18) zwischen Formteil (2) und Isolierschicht (19) aufgetragen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserlösliche Haftvermittlerschicht (16) aus entspanntem Wasser (38) Gewichts-%,
Quarzmehl (36) Gewichts-%,
Flüssigzucker (15) Gewichts-%,
Leim (8) Gewichts-% und
Metallpulver (Ni) (3) Gewichts-%zusammengesetzt ist.

14. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserfeste Deckschicht (15) aus Latex (38) Gewichts-%,
Wasser (25) Gewichts-%,
Quarzmehl (25) Gewichts-%,
Acrylharz (8) Gewichts-%,
Hydrosol (3) Gewichts-% und
Alkydlack (1) Gewichts-%zusammengesetzt ist.

15. Verfahren nach Anspruch 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung rauher Elektrodenflächen körniges Material, wie Sand oder dergleichen in die Haftvermittler-Lösung vor dem Auftrag gemischt oder nachträglich auf die Haftvermittlerschicht (16) aufgeblasen wird.

16. Verfahren zur Corona-Behandlung von Formteilen an Kunststoff, Pappe, Keramik oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des Formteils elektrisch leitfähig gemacht wird und das Formteil mit der Spannungsquelle verbunden wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil mit einem elektrisch leitenden Überzug versehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Formhälfte (3, 4) ein elektrisch leitender Kontaktstift (20) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktstift (20) eine Andruckfeder (21) aufweist.