EP0195276A1 - Ablenkvorrichtung für lamellenförmig freifliessendes viskoses Beschichtungsmaterial - Google Patents

Ablenkvorrichtung für lamellenförmig freifliessendes viskoses Beschichtungsmaterial Download PDF

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EP0195276A1
EP0195276A1 EP86102305A EP86102305A EP0195276A1 EP 0195276 A1 EP0195276 A1 EP 0195276A1 EP 86102305 A EP86102305 A EP 86102305A EP 86102305 A EP86102305 A EP 86102305A EP 0195276 A1 EP0195276 A1 EP 0195276A1
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EP
European Patent Office
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electrode
coating material
lamella
deflection
deflection device
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EP86102305A
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Walter Spengler
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Spengler Electronic Ag wohlfahrtsstiftung Der Spen
Original Assignee
Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/002—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the work consisting of separate articles
    • B05C5/004—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the work consisting of separate articles the work consisting of separate rectangular flat articles, e.g. flat sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/005—Curtain coaters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S118/00—Coating apparatus
    • Y10S118/04—Curtain coater

Definitions

  • the present invention relates to a deflection device for lamellar free-flowing viscous coating material. According to the preamble of claim 1.
  • the plates are fed to a processing station on a horizontal transport path, for example a conveyor belt, in which they are moved under a pouring head which emits the viscous coating material in the form of a thickness-calibrated liquid lamella.
  • a processing station on a horizontal transport path, for example a conveyor belt, in which they are moved under a pouring head which emits the viscous coating material in the form of a thickness-calibrated liquid lamella.
  • a processing station on a horizontal transport path, for example a conveyor belt, in which they are moved under a pouring head which emits the viscous coating material in the form of a thickness-calibrated liquid lamella.
  • a processing station on a horizontal transport path, for example a conveyor belt, in which they are moved under a pouring head which emits the viscous coating material in the form of a thickness-calibrated liquid lamella.
  • Such a machine is designed for continuous operation, with the liquid lamella underneath flows practically vertically downwards in the
  • the plates which are preferably 10 - 40 mm thick, are provided with run-on and run-off surfaces perpendicular to the surface of the plate and pass under the casting head at a speed of approximately 50 m / min, there is a risk that the coating material lamella of approx. 3/100 mm to approx. 6/100 mm thick begins to oscillate or flutter due to the pressure of the air stowed on the plate on the upstream side and the downward vacuum. Due to the instability, mainly due to the build-up of air dust, a wavy cross-sectional shape is created on the coating material lamella, which results in surface irregularities in the coating in the starting area of the plate. Since a smoothing operation on the still liquid coating material is almost impossible, must.
  • the suction effect on the back of the plate has the effect that the lamella is sucked into the plate edge and torn off immediately below the edge when the plate continues to run. It can be assumed that by separating the lamella below the plate edge, the lamella course remains stable and the leading edge of the following plate runs against a flat lamella surface.
  • the object of the invention is therefore to propose a deflection device for lamellar free-flowing viscous coating material with which the above-mentioned problem can be reliably solved in a simple manner.
  • the paint casting machine shown schematically in FIG. 1 contains within a machine frame 1 a delivery-side (first) conveyor arrangement 2, and an outlet-side (second) conveyor arrangement 3, which is represented by a so-called pouring gap 4 from are separated from each other.
  • the conveyor arrangements 2 and 3 are preferably longitudinally structured, synchronous conveyor belts which ensure that the substrates 5.1, 5.2 and 5.3 to be coated are guided in a stable manner by the machine.
  • the minimum width of the casting gap 4 by both the length of the substrates 5.1, 5.2, etc. as well as by the design and operation of a general mi 'c, where 6 coating assembly called and mutual approach or removal of the conveyor assemblies 2, 3 narrow or designed.
  • the coating arrangement 6 essentially consists of a schematically shown casting head 7, a deflection device 9 according to the invention for a coating material lamella 10.1, and a collecting device 8 for coating material not applied to substrates 5.1, 5.2 etc.
  • the casting head 7 of a known embodiment essentially comprises a storage container 7.1 for receiving liquid single or multi-component coating starting material 10 with a high dielectric constant and an elongated flat nozzle 11 on the bottom of the storage container 7.1.
  • the length dimension of their casting lips 11.1 is matched to the coating width on the substrates 5.1, 5.2 etc., and their passage width can be adjusted to the desired thickness of the coating material lamella 10.1 by a calibration device 12. This thickness is usually in the range from 0.02 to 0.08 mm.
  • the lamella flow rate from the flat nozzle 11 and the surface stability essentially depend on the viscosity of the coating starting material.
  • a flat one is required uniform and even outflow from the flat nozzle 11 with the formation of an initially vertically downward flowing slat section 10.2.
  • the coating material lamella 10.1 can be given a deflection effect by an ion beam emanating from the deflection electrode 13, by means of which the lamella 10.1 experiences from the ion impact zone on its surface an inclination ⁇ towards the electrode 13.
  • This path inclination can be set by applying a voltage adapted to the desired inclination angle to the electrode 13.
  • the web inclination tC is expediently chosen such that the coating material lamella 10.1 does come as close as possible to the inner deflection area 3.1 of the outlet-side (second) conveyor arrangement 3, but is not attracted to it. Such a risk exists due to the ionization of the electrode-side surface of the lamella 10.1.
  • the lamella 10.1 runs in an inclined position through the gap 4 against a first inclination-adjustable (double arrow 14.1) collecting flap 14. It is important that the lamella 10.1 is so on the flap 14 strikes that the flowing coating material can flow from the flap surface into a collecting trough 15 without a tendency to jam. This can effectively counteract the occurrence of wave and flutter movements at the lower end of the lamella 10.1.
  • the coating material lamella 10.3 flows directly in the vertical direction in accordance with the broken line in front of the inner deflecting area 2.1 of the (first) conveyor arrangement 2 on the delivery side onto a second collecting flap 16 in the collecting trough 15.
  • This flap like the first collecting flap 14, is appropriately inclined so that the freely running coating material lamella 10.3 flows from the flap surface into the collecting trough 15 without a tendency to jam drains off.
  • a return pump 17 recovers the coating material collected in the collecting trough 15 at appropriate time intervals via a pipeline 18 into the trough 7.1 of the pouring head 7.
  • the coating material lamella (sections 10.2, 10.3) is first brought to the desired thickness of 0.03 to 0.06 mm and uniform outflow from the casting head 7 by adjusting the flat nozzle 11.
  • the lamella runs essentially vertically downwards (broken line 10.3).
  • the deflection electrode 13 is aligned by adjusting its support device 19 and, by applying a high voltage, a potential is applied which is capable of causing deflection of the lamella section 10.1 below the electrode 13 by an acute angle ⁇ .
  • a first substrate in FIG. 1, the plate 5.1 into the casting gap 4 and with a surface coating of the surface of the plate 5.1 with coating material at a speed of 40-60 m / min passed through the casting gap 4 in the direction of arrow A.
  • the forward movement speed of the plate 5.1 and the flow speed of the coating material lamella must be coordinated with one another in such a way that the lamella is slightly stretched when it is placed on the plate surface in order to achieve a clean coating 23.
  • the result of this is that the initial run-up angle ⁇ is slightly reduced to ⁇ 'during the coating operation (phase II), ie the lamella 10.1 starts up somewhat flatter during coating. This state continues until the plate trailing edge 21 'is reached (phase III).
  • the lamella 10.1 breaks off and, due to the now free air access according to arrow 24, it returns to its original inclination ⁇ (phase IV) without occupying the plate drainage side 5.1 ". See also the Plate 5.3 in Fig. 1 on the conveyor assembly 3rd
  • a guiding electrode 13 has a deflector 9 'with two (or more) of deflection electrodes 13', 13 "of FIG. Lb applicable.
  • the with an index Dashed references designate parts which are identical to those from FIG. 1. 1.
  • the pouring head 7 ' can basically be of the same design as that according to Fig. 1.
  • both deflection electrodes 13 ', 13" are constructed on position-changing support devices 19' which, together with an electrode potential adjustment, allow the desired section-wise change in web inclination to be set.
  • the cavity of an elongated, in principle U-shaped, profiled insulating housing 30 has a generally 31 or
  • the electrode housing 30 is expediently provided with flange elements 32 for fastening the deflection electrode on a schematically illustrated support device 19.
  • the electrode arrangement of the embodiment according to FIGS. 2 and 3 essentially consists of a series of approximately prismatic electrode bodies 33 made of a material with high electrical resistance (of the order of 50 M ⁇ .cm).
  • the electrode bodies 33 have the cross-sectional shape of approximately the same limb, slim triangle, the base of which rests on a height compensation and spacer 34, and the tip of which is flush at the level of the top of the housing.
  • the tip regions 35 of all the electrode bodies 33 lie in the longitudinal direction of the deflection electrode 13 on a straight line which runs essentially parallel to the longitudinal axis of the housing.
  • the electrode bodies 33 with a width of 1 to 2 cm are separated from one another by insulating intermediate layers 36 with a thickness of 1.5 to 3 mm and, according to FIG. 2, are connected or fed in parallel with one another by a continuous conductor rod 37.
  • the division of the entire electrode length into a larger number of discrete sections corresponding to the electrode bodies 33 is intended on the one hand to ensure that the charge field distribution along the electrode 13 is as uniform as possible.
  • the resulting division of the total cross-section of the electrode body is intended to keep the contact current strength low in order to prevent spark formation in relation to counter-polar components.
  • the insulating intermediate layers 36 have a thickness of 1.5 to 3 mm and consist of a dimensionally stable material which, together with a casting resin filling the free spaces 38 in the housing 30, can form an integral body.
  • the intermediate insulating layers 36 are expediently centered at least in the height compensation piece 34 in grooves 39 in order to achieve a uniform structure of the electrode arrangement 31.
  • an insulating housing 30 is again used, which is constructed on a support arrangement 19 by means of flange means 32.
  • An electrode arrangement 31 ' is installed in the housing cavity.
  • This essentially exists a central, longitudinal insulating material support wall 40, high-resistance parallel-fed individual resistors 41 arranged on both sides thereof, and a series of prismatic electrode bodies 43 of approximately triangular cross section made of a material with a preferably high electrical resistance. The latter are each plugged onto a pointed contact element 44, so that they are ohmically connected to the outer end of the associated individual resistor 41.
  • the individual resistors 41 with resistance values of 50 to 100 MQ are connected to the common feed rail 42 and the contact elements 44 at a lateral distance from the supporting wall 40 in such a way that they lie alternately to the side of the supporting wall 40.
  • Their outer boundary areas are so far apart that these areas simultaneously center the supporting wall 40 and the triangular tips of the electrode bodies 43 within the insulating housing 30 on the longitudinal plane of the electrodes.
  • the triangular tips of the electrode bodies 43 are again approximately at the level of the top of the housing.
  • the electrode bodies 43 have a width of approximately 10-20 mm (viewed in the longitudinal direction of the electrodes) and are separated from one another by insulating intermediate layers 45.
  • the latter can be inserted into grooves 46 on the upper side of the support wall 40 for uniform spacing. This results, as already described with reference to FIGS. 2, 3, in turn, an optimally uniform charge field distribution along the electrode 13.
  • the intermediate insulating layers 45 can be made of the same material as the intermediate insulating layers 36 of FIG. 2, and the free spaces remaining in the housing cavity between the housing walls and the components of the electrode arrangement 31 'are filled with a casting resin 47.
  • the deflection electrode 13, which is divided into discrete length sections in the manner described, makes it possible to achieve an optimally uniform field distribution along the deflection electrode 13.
  • Different field strength levels between adjacent electrode sections resulting from inhomogeneities in the individual electrode bodies 33, 43 and / or resistance values which are unequal due to tolerance in the high-resistance individual resistors 41 are locally limited.
  • Level differences from uneven surface loads on the electrode due to dirt, dust and / or moisture are within the operationally permissible limits.
  • electrical separation of the feed conductors of individual or groups of electrode bodies 33, 43 from neighboring areas can easily be provided.
  • the above-described deflection device for lamellar, free-flowing, viscous coating material can be used wherever the coating material is to be brought contactlessly from a first (stock) flow direction into a second (deflected) flow direction. Due to the possibility of operating the deflection electrodes with very low local contact currents, the deflection device according to the invention can also be used safely when processing coating materials with easily flammable solvents.

Landscapes

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  • Bidet-Like Cleaning Device And Other Flush Toilet Accessories (AREA)

Abstract

Die Ablenkvorrichtung weist eine im Abstand unterhalb einer Lippendüse (11.1), aus welcher das lamellenförmig freifliessende viskose Beschichtungs-material (10.2, 10.1) ausströmt, eine über die ganze Breite der Beschichtungsmateriallamelle reichende ablenkelektrode (13) auf. Diese enthält eine Elektrodenanordnung (31), deren der Lamellenoberläche zugewandter Expositionsbereich in eine Anzahl nach aussen spitz zulaufende Elektrodenelemente (33) unterteilt ist. Die Elektrodenanordnung (31) liefert in an Spannung gelegten Zustand einen gegen die Oberfläche der Beschichtungsmateriallamelle gerichteten lonenstrom. Dessen Auftreffen auf der Oberfläche der Beschichtungsmateriallamelle (10.2) erteilt letzterer eine der Ablenkelektrode (13) zugewandte Richtungsänderung (α), so dass ein gegen die ausgelenkte Beschichtungsmateriallamelle (10.1) horizontal anlaufendes ebenes Substrat (5.1) unter einem spitzen Winkel (β) auf die Lamelle (10.1) auftrifft. Das spitzwinklige Auftreffen des Substrats (5.1) auf die Lamelle (10.1) bewirkt ein glattes wellenfreies Auflegen des Beschichtungsmaterials auf der Substratoberfläche.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Ablenkvorrichtung für lamellenförmig freifliessendes viskoses Beschichtungsmaterial.nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Es ist bekannt, für das Aufbringen von flüssigem (viskosem) Beschichtungsmaterial auf ebene, horizontale Flächen eines Substrates eine sogenannte Lackgiessmaschine zu verwenden. Das hauptsächliche Anwendungsgebiet solcher Maschinen ist das Beschichten von auf Formate mit praktisch beliebigen, vorzugsweise aber rechteckigen Grundrissformen zugeschnittenen ebenen Platten aus Holz, Metall, Kunststoff etc.. An plattenförmigen Substratkörpern, nachstehend einfach Platten genannt, soll das zur Erfindung veranlassende Problem aufgezeigt werden.
  • Die Platten werden auf einer horizontalen Transportbahn, z.B. einem Förderband einer Bearbeitungsstation zugeführt, in welcher sie unter einem das viskose Beschichtungsmaterial in der Form einer dickenkalibrierten Flüssigkeitslamelle abgebenden Giesskopf hindurch bewegt werden. Eine solche Maschine ist für einen kontinuierlichen Betrieb ausgelegt, wobei die Flüssigkeitslamelle unterbruchslos praktisch senkrecht abwärts in Richtung eines Auffangbehälters fliesst, in welchem nicht für einen Beschichtungsvorgang gebrauchtes Beschichtungs- material gesammelt und mittels einer Pumpe an den Giesskopf zurückgeführt wird. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Platten wird vorzugsweise ein Abstand eingehalten, damit die Beschichtung genau an der Anlaufkante beginnen und an der Ablaufkante enden kann, und keinerlei Beschichtungsmaterialbrücken zwischen benachbarten Platten resultieren.
  • Da die Platten von vorzugsweise 10 - 40 mm Dicke mit senkrecht zur Plattenoberfläche stehenden Anlauf- und Ablaufflächen versehen sind und mit-einer Geschwindigkeit von etwa 50 m/Min unter dem Giesskopf durchlaufen, besteht die Gefahr, dass die ebenfalls im wesentlichen senkrecht abfallende Beschichtungsmateriallamelle von ca. 3/100 mm bis ca. 6/100 mm Dicke durch den Druck der anlaufseitig an der Platte gestauten Luft und dem ablaufseitigen Vakuum zu schwingen bzw. flattern beginnt. Durch die anlaufseitige vorwiegend luftstaubedingte Unstabilität entsteht an der Beschichtungsmateriallamelle eine wellenförmige Querschnittsform, welche im Anlaufbereich der Platte Oberflächenunregelmässigkeiten in der Beschichtung zur Folge hat. Da eine Glättungsoperation an dem noch flüssigen Beschichtungs- material so gut wie ausgeschlossen ist, muss. zur Erzielung eines sauberen Kantenbereiches eine kostspielige Nacharbeit vorgesehen werden. Das ablaufseitige Vakuum hat zwar keine nachteiligen Folgen hinsichtlich des Beschichtungsaussehens; es erschwert jedoch die Lamellenabtrennung endseitig der beschichteten Platte und begünstigt die Enstehung einer stehenden Welle an der Beschichtungsmateriallamelle, die nun der nachfolgenden Platte gegenübersteht.
  • Versuche zeigten, dass die Wellung der Beschichtungsmateriallamelle auf der Anlaufseite der zu beschichtenden Platte praktisch zum Verschwinden gebracht werden kann, wenn zwischen der Plattenoberfläche und der Lamellenoberfläche in den Laufrichtungen der Platte und der Lamelle gesehen, ein spitzer Winkel eingehalten wird. Es wird vermutet, dass durch diese Massnahme der Aufbau einer Luftstauzone an der Plattenanlaufseite verhindert wird, da die Stauluft aus dem sich dabei bildenden Keilraum vor der Plattenanlaufseite nach unten frei abfliessen kann. Die initiale Berührung der ausgeflachten Lamellenoberfläche mit der Plattenoberfläche erfolgt somit "weich". Das nachfolgende Belegen der Plattenoberfläche durch die bereits in Durchlaufrichtung der Platte angeneigte Beschichtungsmateriallamelle kann ohne grossen Richtungswechsel im Lamellenmaterial erfolgen.
  • Beim Erreichen der Platten-Ablaufkante wirkt sich die Sogwirkung an der Plattenrückseite so aus, dass die Lamelle an die Plattenkante angesogen und beim Weiterlaufen der Platte unmittelbar unter der Kante abgerissen wird. Es ist anzunehmen, dass durch das Abtrennen der Lamelle unterhalb der Plattenkante der Lamellenverlauf stabil bleibt und die Anlaufkante der nachfolgenden Platte an eine ebene Lamellenfläche anläuft.
  • Das Problem besteht indessen darin, unter Beibehaltung einer horizontalen Anlieferung der zu beschichtenden Substrate bzw. der genannten Platten auf einer Transporteinrichtung eine Beschichtungsmateriallamelle freitragend unter einem spitzen Winkel zu einer ebenen Substratfläche auszulenken. Hier ist zu in Betracht zu ziehen, dass einerseits die Verwendung einer horizontal laufenden Transporteinrichtung gegenüber einer solchen mit steigenden und/oder fallenden Bewegungsabschnitten wesentliche betriebliche Vorteile bietet, andererseits aber eine aus einem Giesskopf abströmende Flüssigkeitslanelle aus physikalischen Gründen auf natürlichem Weg nur senkrecht abfliessen kann. Eine Möglichkeit zur berührungslosen Auslenkung einer nur 3 - 6 Hundertstel eines Millimeters dicken Flüssigkeitslamelle besteht darin, unterhalb des Giesskopfes Luftströmungen so gegen die Lamellenoberfläche zu richten, dass die Lamelle ihre Laufrichtung wunschgemäss ändert. Abgesehen davon, dass es äusserst schwierig ist, ausreichend stabile Flächenströmungen zu erzeugen, welche - eine ebene Lamellenführung sicherstellen, haben solche Luftvorhänge die Tendenz, die Flüssigkeitsoberfläche zu verändern, z.B. zu oxydieren und/oder auszutrocknen. Nachteilig wäre insbesondere eine verminderte Klebfähigkeit auf dem Substratkörper bzw. den Plattenoberflächen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Ablenkvorrichtung für lamellenförmig freifliessendes viskoses Beschichtungsmaterial vorzuschlagen, mit der das obengenannte Problem auf einfache Weise zuverlässig lösbar ist.
  • Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist aus dem Patentanspruch 1 herauslesbar. Ausführungsformen sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 schematisch eine herkömmliche Lackgiessmaschine in Seitenansicht, versehen mit einer erfindungsgemässen Ablenkvorrichtung für freifliessendes Beschichtungsmaterial,
    • Fig. la schematisch den Ansatz- und Abreissvorgang beim Auftragen der Beschichtung auf einem Substrat,
    • Fig. lb eine Ausführungsvariante der Ablenkvorrichtung nach Fig. l,
    • Fig. 2 eine erste Ausführungsform einer in der Ablenkvorrichtung verwendbaren Elektrodenanordnung zur Erzeugung einer gegen die "Aussenfläche" der Beschichtungsmateriallamelle gerichteten Ionenströmung, im partiellen Längsschnitt (II-II in Fig. 3),
    • Fig. 3 die Elektrodenanordnung nach Fig. 2 im Schnitt nach der Linie III-III,
    • Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Elektrodenanordnung ähnlich der Fig. 2, ebenfalls im partiellen Längsschnitt (IV-IV in Fig. 5), und
    • Fig. 5 die Elektrodenanordnung nach Fig. 4 im Schnitt nach der Linie V-V.
  • Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Lackgiessmaschine enthält innerhalb eines Maschinenrahmens 1 eine anlieferseitige (erste) Förderanordnung 2, und eine ablaufseitige (zweite) Förderanordnung 3, welche durch einen späten erläuterten sogenannten Giessspalt 4 voneinander getrennt sind. Die Förderanordnungen 2 und 3 sind vorzugsweise längsgegliederte, synchronlaufende Transportbänder, die eine lagestabile Führung der zu beschichtenden Substrate 5.1, 5.2 und 5.3 durch die Maschine sicherstellen. Die Mindestbreite des Giessspaltes 4 ist sowohl durch die Länge der Substrate 5.1, 5.2 usw als auch durch die Gestaltung und die Arbeitsweise einer allgemein mi'c 6 bezeichneten Beschichtungsanordnung gegeben und durch gegenseitige Annäherung oder Entfernung der Förderanordnungen 2, 3 enger oder weiter gestaltbar.
  • Die Beschichtungsanordnung 6 besteht im wesentlichen aus einem schematisch gezeigten Giesskopf 7, einer erfindungsgemässen Ablenkvorrichtung 9 für eine Beschichtungsmateriallamelle 10.1, und eine Auffangeinrichtung 8 für nicht auf Substraten 5.1, 5.2 usw. aufgetragenes Beschichtungsmaterial. Der Giesskopf 7 einer bekannten Ausführungsform umfasst im wesentlichen einen Vorratsbehälter 7.1 zur Aufnahme von flüssigem Ein- oder Mehrkomponenten-Beschichtungsausgangsmaterial 10 mit hoher Dielektrizitätskonstante und eine längliche Flachdüse 11 am Boden des Vorratsbehälters 7.1. Die Längenabmessung ihrer Giesslippen 11.1 ist auf die Beschichtungsbreite an den Substraten 5.1, 5.2 usw. abgeststimmt, und ihre Durchlassbreite kann durch eine Kalibriereinrichtung 12 auf die gewünschte Dicke der Beschichtungsmateriallamelle 10.1 eingestellt werden. Diese Dicke liegt üblicherweise im Bereich von 0,02 bis 0,08 mm. Die Lamellen-Abfliessgeschwindigkeit aus der Flachdüse 11 und die Oberflächenstabilität hängt wesentlich von der Viskosität des Beschichtungsausgangsmaterials ab. Vorausgesetzt wird ein flächig geschlossener gleichmässiger und ebener Abfluss aus der Flachdüse 11 unter Ausbildung eines zunächst senkrecht abwärtsfliessenden Lamellenabschnittes 10.2.
  • Durch eine später beschriebene Ablenkelektrode 13 ist der Beschichtungsmateriallamelle 10.1 durch einen von der Ablenkelektrode 13 ausgehenden Ionenstrahl ein Auslenkeffekt erteilbar, durch den die Lamelle 10.1 von der Ionenaufprallzone auf ihrer Oberfläche an eine Bahnneigung α gegen die Elektrode 13 hin erfährt. Diese Bahnneigung ist durch Anlegen einer dem gewünschten Neigungswinkel angepassten Spannung an die Elektrode 13 einstellbar. Die BahnneigungtC wird zweckmässig so gewählt, dass die Beschichtungsmateriallamelle 10.1 zwar möglichst nahe an den inneren Umlenkbereich 3.1 der ablaufseitigen (zweiten) Förderanordnung 3 herankommt, aber nicht an diesen angezogen wird. Eine solche Gefahr besteht infolge der Ionisierung der elektrodenseitigen Oberfläche der Lamelle 10.1. Sofern, wie gezeigt, kein Substrat (z.B. 5.1) den Giessspalt 4 überbrückt, läuft die Lamelle 10.1 in Schräglage durch den Spalt 4 hindurch gegen eine erste neigungsverstellbare (Doppelpfeil 14.1) Auffangklappe 14. Wichtig ist dabei, dass die Lamelle 10.1 so auf die Klappe 14 auftrifft, dass das anfliessende Beschichtungsmaterial ohne Stautendenz von der Klappenoberfläche in eine Auffangwanne 15 abfliessen kann. Dadurch kann dem Entstehen von Wellen- und Flatterbewegungen am unteren Ende der Lamelle 10.1 wirksam entgegengetreten werden.
  • Bei ausgeschalteter Ablenkelektrode 13 fliesst die Beschichtungsmateriallamelle 10.3 gemäss dem unterbrochenen Strich in senkrechter Richtung unmittelbar vor dem inneren Umlenkbereich 2.1 der anlieferseitigen (ersten) Förderanordnung 2 auf eine zweite Auffangklappe 16 in der Auffangwanne 15. Auch diese Klappe ist wie die erste Auffangklappe 14 zweckmässig so geneigt, dass die frei ablaufende Beschichtungsmateriallamelle 10.3 ohne Stautendenz von der Klappenoberfläche in die Auffangwanne 15 abfliesst. Eine Rückführpumpe 17 schafft das in der Auffangwanne 15 angesammelte Beschichtungsmaterial in angemessenen zeitlichen Abständen über eine Rohrleitung 18 in die Wanne 7.1 des Giesskopfes 7 zurück.
  • Bei der Imbetriebsetzung der Lackgiessmaschine nach Fig. 1 wird zunächst die Beschichtungsmateriallamelle (Teilstücke 10.2, 10.3) durch Einstellen der Flachdüse 11 auf die gewünschte Dicke von 0,03 bis 0,06 mm und gleichmässigen Abfluss aus dem Giesskopf 7 gebracht. Die Lamelle läuft dabei im wesentlichen senkrecht abwärts (unterbrochene Linie 10.3). Dann wird die Ablenkelektrode 13 durch Justierung ihrer Trageinrichtung 19 ausgerichtet und durch Anlegen einer Hochspannung mit einem Potential beaufschlagt, welches eine Auslenkung des Lamellenabschnittes 10.1 unterhalb der Elektrode 13 um einen spitzen Winkel α hervorzurufen vermag. Nach Inbetriebsetzung der anliefer- und ablaufseitigen Förderanordnungen 2 und 3 wird zunächst ein erstes Substrat, in Fig. 1 die Platte 5.1 in den Giessspalt 4 hinein und unter flächendeckender Beschichtung der Oberfläche der Platte 5.1 mit Beschichtungsmaterial bei einer Geschwindigkeit von 40 - 60 m/Min in Pfeilrichtung A durch den Giessspalt 4 hindurchgeführt.
  • In Fig. la ist der dabei resultierende Beschichtungsvorgang in seinen einzelnen Phasen I bis IV schematisc] dargestellt. Sobald die Anlaufkante 5.1' an die unter dem Winkel β= 90°- α anlaufende Lamelle 10.1 auffährt (Phase I), reisst letztere längs dieser Kante ab. Die Kante 5.1' ist zweckmässig scharf gestaltet, um eine definierte Bruchlinie 21 zu erzielen. Durch den unter der Bruchlinie 21 herrschenden Luftstau 22 wird der abwärtsorientierte und schnell abwärtsfallende Lamellenabschnitt 10.1' an seinem oberen Ende etwas von der Stirnfläche der Platte 5.1 weggedrückt (unterbrochene Linien), so dass eine Stirnflächebeschichtung und damit eine unerwünschte Nacharbeit entfällt.
  • Die Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit der Platte 5.1 und die Fliessgeschwindigkeit der Beschichtungsmateriallamelle müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass die Lamelle beim Auflegen auf der Plattenoberfläche leicht gestreckt wird, um eine saubere Beschichtung 23 zu erzielen. Dies hat zur Folge, dass sich der initiale Anlaufwinkel β leicht auf β' bei der Beschichtungsoperation verkleinert (Phase II), d.h. die Lamelle 10.1 läuft beim Beschichten etwas flacher an. Dieser Zustand hält bis zum Erreichen der Platten-Ablaufkante 21' an (Phase III). Dort bricht, unterstützt durch ein Ablaufkanten-Vakuum, die Lamelle 10.1 ab und läuft infolge des nun freien Luftzutritts nach Pfeil 24 wieder in ihre ursprüngliche Neigung β zurück (Phase IV), ohne die Platten-Ablaufseite 5.1" zu belegen. Siehe diesbezüglich auch die Platte 5.3 in Fig. 1 auf der Förderanordnung 3.
  • Für den Fall, dass die Beschichtungsmateriallamelle 10.1 nicht durch eine einzige Ablenkelektrode 13 ausreichend abgelenkt werden kann, ist eine Ablenkvorrichtung 9' mit zwei (oder mehr) Ablenkelektroden 13', 13" nach Fig. lb anwendbar. Die mit einem Indexstrich versehenen Referenzen bezeichnen Teile, die mit solchen aus der Fig. 1 identisch sind. Der Giesskopf 7' kann grundsätzlich gleich ausgebildet sein wie derjenige nach Fig. 1. Desgleichen können die beiden Ablenkelektroden 13', 13" gleich, oder allenfalls unerschiedlich gestaltet sein. Die durch die beiden Ablenkelektroden 13', 13" bewirkten Bahnneigungsveränderungen α', und α" werden analog dem zur Fig. 1 beschriebenen Vorgehen eingestellt, Beide Ablenkelektroden 13', 13" sind auf lageveränderlichen Trageinrichtungen 19' aufgebaut, die zusammen mit einer Elektroden-Potentialanpassung die gewünschte abschnittweise Bahnneigungsveränderung einzustellen gestatten. Die Beschichtungsmateriallamelie 10.1' trifft beim Abfliessen in Substrat-Zwischenräumen, wie auch in bezug auf Fig. 1 gezeigt, wiederum unter einem spitzen Winkel auf die Auffangklappe 14' auf, um Abfluss-Rückstau zu vermeiden.
  • Zwei Beispiele für den Aufbau der Ablenkelektrode 13 bzw. 13', 13" sind aus den Fig. 2 bis 5 ersichtlich. Bei beiden Ausführungsformen befindet sich im Hohlraum eines langgestreckten, im Prinzip U-förmigen profilier- ten Isoliergehäuses 30 eine allgemein mit 31 bzw. 31' bezeichnete Elektrodenanordnung. Das Isoliergehäuse 30 ist zweckmässig mit Flanschelementen 32 zur Befestigung der Ablenkelektrode auf einer schematisch dargestellten Trageinrichtung 19 versehen.
  • Die Elektrodenanordnung der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 besteht im wesentlichen aus einer Anreihung von etwa prismatischen Elektrodenkörpern 33 aus einem Material mit hohem elektrischen Widerstand (Grössenordnung 50 MΩ·cm). Die Elektrodenkörper 33 besitzen die Querschnittsform eines angenähert gleichschenkligen, schlanken Dreiecks, dessen Basis auf einem Höhenausgleichs- und Distanzierstück 34 aufsitzt, und dessen Spitze etwa auf der Höhe der Gehäuseoberseite bündig ist. Die Spitzenbereiche 35 aller Elektrodenkörper 33 liegen in Längsrichtung der Ablenkelektrode 13 auf einer Geraden, die im wesentlichen parallel zur Gehäuselängsachse verläuft. Die Elektrodenkörper 33 von 1 bis 2 cm Breite (in Elektrodenlängsrichtung gesehen) sind durch Isolierzwischenlagen 36 von 1,5 bis 3 mm Dicke voneinander getrennt und gemäss Fig. 2 durch einen durchgehenden Leiterstab 37 parallel zueinander geschaltet bzw. angespeist. Durch die Aufteilung der gesamten Elektrodenlänge in eine grösere Anzahl diskreter Strecken entsprechend den Elektrodenkörpern 33 soll einerseits sichergestellt werden, dass eine möglichst gleichmässige Ladungsfeldverteilung längs der Elektrode 13 vorhanden ist. Andererseits soll durch die resultierende Aufteilung des Elektrodenkörper-Gesamtquerschnittes die Berührungsstromstärke niedrig gehalten werden, um Funkenbildung gegenüber gegenpolaren Bauteilen auszuschliessen.
  • Die Isolierzwischenlagen 36 besitzen eine Dicke von 1,5 bis 3 mm und bestehen aus einem formstabilen Material, das zusammen mit einem die Freiräume 38 im Gehäuse 30 füllenden Giessharz einen integralen Körper zu bilden vermag. Die Isolierzwischenlagen 36 sind zweckmässig mindestens im Höhenausgleichsstück 34 in Nuten 39 abstandzentriert, um einen einheitlichen Aufbau der Elektrodenanordnung 31 zu erzielen.
  • In der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 wird wiederum ein Isoliergehäuse 30 verwendet, das mittels Flanschmitteln 32 auf eine Traganordnung 19 aufgebaut ist. Im Gehäusehohlraum ist eine Elektrodenanordnung 31' eingebaut. Diese besteht im wesentlichen aus einer zentralen, längslaufenden Isoliermaterial-Tragwand 40, beidseitig davon angeordneten hochohmigen parallel angespeisten Einzelwiderständen 41, und einer Anreihung von im Querschnitt etwa dreieckförmigen prismatischen Elektrodenkörpern 43 aus einem Material mit vorzugsweise hohem elektrischen Widerstand. Letztere sind jeweils auf ein spitzförmiges Kontaktelement 44 aufgesteckt, so dass sie mit dem äussern Ende des zugeordneten Einzelwiderstandes 41 ohmisch verbunden sind. Die Einzelwiderstände 41 mit Widerstandswerten von 50 bis 100 MQ sind im seitlichen Abstand von der Tragwand 40 so mit der gemeinsamen Speiseschiene 42 und den Kontaktelementen 44 verbunden, dass sie wechselständig beiseits der Tragwand 40 liegen. Ihre äusseren Begrenzungsbereiche liegen soweit auseinander, dass diese Bereiche gleichzeitig die Tragwand 40 und die Dreieckspitzen der Elektrodenkörper 43 innerhalb des Isoliergehäuses 30 auf die Elektrodenlängsmittenebene zentrieren. Die Dreieckspitzen der Elektrodenkörper 43 liegen wieder etwa auf der Höhe der Gehäuseoberseite.
  • Die Elektrodenkörper 43 besitzen eine Breite von ca. 10 - 20 mm (in Elektrodenlängsrichtung gesehen) und sind durch Isolierzwischenlagen 45 voneinander getrennt. Letztere können zur gleichmässigen Distanzierung in Nuten 46 auf der Oberseite der Tragwand 40 eingesteckt sein. Daraus ergibt sich, wie bereits anhand der Fig. 2, 3 beschrieben, wiederum eine optimal gleichmässige Ladungsfeldverteilung längs der Elektrode 13. Durch die Einzelanspeisung der Elektrodenkörper 43 über die hochohmigen Widerstände 41 ist es ferner möglich, auch die Berührungsstromstärke niedrig zu halten und somit die Gefahr von Funkenbildung gegenüber gegenpolaren Bauteilen zu beseitigen. Die Isolierzwischenlagen 45 können aus dem gleichen Material wie die Isolierzwischenlagen 36 der Fig. 2 gestaltet sein, und die im Gehäusehohlraum zwischen den Gehäusewänden und den Bauteilen der Elektrodenanordnung 31' verbleibenden Freiräume sind durch ein Giessharz 47 ausgefüllt.
  • Durch die auf beschriebene Weise in diskrete Längenabschnitte aufgeteilte Ablenkelektrode 13 ist es möglich, eine optimal gleichmässige Feldverteilung längs der Ablenkelektrode 13 zu erzielen. Aus Inhomogenitäten in den einzelnen Elektrodenkörpern 33, 43 und/ oder toleranzbedingt ungleichen Widerstandswerten bei den hochohmigen Einzelwiderständen 41 resultierende unterschiedliche Feldstärkenpegel zwischen benachbarten Elektrodenabschnitten sind örtlich begrenzt. Pegeldifferenzen aus ungleicher Oberflächenbelastung an der Elektrode durch Schmutz, Staub und/oder Feuchtigkeit liegen in betriebsmässig zulässigen Grenzen. In Anwendungsfällen, wo längs der Elektrode abgestufte Feldstärkenpegel notwendig oder zweckmässig sind, ist eine elektrische Trennung der Anspeiseleiter einzelner oder Gruppen von Elektrodenkörpern 33, 43 gegenüber Nachbarbereichen leicht vorsehbar.
  • Die oben beschriebene Ablenkvorrichtung für lamellenförmig freifliessendes viskoses Beschichtungs- material lässt sich überall dort einsetzen, wo das Beschichtungsmaterial berührungslos aus einer ersten (Stamm-)Fliessrichtung in eine zweite (abgelenkte) Fliessrichtung gebracht werden soll. Durch die Möglichkeit, die Ablenkelektroden mit sehr niedrigen örtlichen Berührungsstromstärken zu betreiben, ist die erfihdungsgemässe Ablenkvorrichtung auch bei der Verarbeitung von Beschichtungsmaterialien mit leicht brennbaren Lösungsmitteln gefahrlos anwendbar.

Claims (10)

1. Ablenkvorrichtung für aus einem Vorratsbehälter (7.1) über eine Lippendüse (11.1) in Richtung eines senkrecht darunter liegenden Beschichtungsbereiches (4) lamellenförmig frei abwärts fliessendes viskoses dielektrisches Beschichtungsmaterial, gekennzeichnet durch mindestens eine im Abstand unterhalb der Lippendüse (11.1) und im Abstand von der Oberfläche der Beschichtungsmateriallamelle (10.2) angeordnete, über mindestens die ganze Breite der Beschichtungsmateriallamelle reichende Ablenkelektrode (13) mit einer Elektrodenanordnung (31), deren der genannten Oberfläche zugewandter Expositionsbereich eine Anzahl nach aussen spitz zulaufende Elektrodenelemente (33; 43) enthält und welche in an Spannung gelegtem Zustand einen gegen die Oberfläche der Beschichtungsmateriallamelle fliessenden Ionenstrom zu liefern bestimmt ist, dessen Auftreffen auf der Oberfläche der Beschichtungsmateriallamelle (10.1) an diese eine der Ablenkelektrode (13) zugewandte Richtungsänderung erteilt; und eine unterhalb des Beschichtungsbereiches (4) in einer Auffangwanne (15) für nicht für die Beschichtung verwendetes Beschichtungsmaterial angeordnete und mindestens über die ganze Lamellenbreite reichende Auffangklappe (14) zur rückstaufreien Einleitung der durch die Ablenkelektrode (13) ausgelenktem Beschichtungsmateriallamelle (10.1) in die Auffangwanne (15).
2. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Auffangklappe (14) schwenkbar (14.1) angeordnet ist, um den Auflaufwinkel (γ) zur Stabilisierung der Beschichtungsmateriallamelle (10.1) zu optimieren.
3. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangwanne (15) eine weitere Auffangklappe (16) enthält zur rückstaufreien Einleitung einer nicht ausgelenkten Beschichtungsmateriallamelle (10.3) in die Auffangwanne (15).
4. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (31) der Ablenkelektrode (13) innerhalb eines kanalförmigen, länglichen Isoliergehäuses (30) untergebracht und in diesem einstückig vergossen ist, dass die Elektrodenanordnung (31) mit einer Anreihung von mehreren, im wesentlichen prismatischen Elektrodenkörpern(33; 43) aus einem schwach leitenden Material versehen ist, die durch Isolierzwischenlagen (36, 45) voneinander räumlich getrennt sind, dass die Elektrodenkörper (33; 43) mit einer der Kanalöffnung des Isoliergehäuses (30) zugewandten längsorientierten Anschärfung (35) versehen sind, und dass alle Anschärfungen (35) aufeinander ausgerichtet auf einer im wesentlichen geraden, längsachsparallelen Linie liegen,
5. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Elektrodenkörper (33) oder Gruppen davon direkt mit einem gemeinsamen oder abschnittweise durchlaufenden Leiterstab (37) verbunden sind.
6. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenkörper (33; 43) aus einem Material mit einem Widerstand in der Grössenordnung von 50 MΩ·cm bestehen.
7. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Elektrodenkörper (43) oder Gruppen davon über einen hochohmigen Einzelwiderstand (41) direkt'mit einer gemeinsamen oder abschnittweise durchlaufenden Speiseschiene (42) verbunden sind.
8. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelwiderstände (41) Werte im Bereich von 50 bis 100 MΩ aufweisen,
9. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (31') der Ablenkelektrode (13) eine zentrale Tragwand (40) aus Isoliermaterial aufweist, an der die Einzelwiderstände (41) zwischen einer Speiseschiene (42) und einem obenliegenden Kontaktelement (44) angebaut sind, und dass der Elektrodenkörper (43) in ohmscher Kontaktverbindung auf das zugeordnete Kontaktelement (44) aufgesetzt ist.
10. Ablenkvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenkörper (33; 43) in Elektrodenlängsrichtung eine Breite von 1 bis 2 cm besitzen, und die zwischen benachbarten Elektrodenkörpern (33; 34) angeordneten Isolierzwischenlagen (36, 45) eine Dicke von 1,5 bis 3 mm aufweisen.
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