EP0219679A1

EP0219679A1 - Vorrichtung zur Corona-Behandlung von Formteilen

Info

Publication number: EP0219679A1
Application number: EP86112689A
Authority: EP
Inventors: Erich Adensamer; Erwin Schweiger; Erwin Hüttner; Philipp Landau
Original assignee: Kr Gesellschaft fur Oberflachentechnik Mbh
Current assignee: Kr Gesellschaft fur Oberflachentechnik Mbh
Priority date: 1985-09-13
Filing date: 1986-09-13
Publication date: 1987-04-29
Also published as: DE3532813A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Corona-Behandlung von Formteilen. Zur Anpassung der EIektrodenfläche (6) an eine in mehreren Richtungen gekru- "mmte Behandlungsfläche des Formteiles (5) ist vorgesehen, die Elektrodenfläche in mehrere Elektrodenstreifen (7) zu zerteilen. Diese sind gegenseitig elektrisch isoliert und können durchgehend anodisch oder abwechselnd anodisch und kathodisch geschaltet sein. Die Elektrodenstreifen (7) sind beispielsweise als einzeln höhenverstellbare Bürstensegmente (11) ausgebildet. Die Elektrodenfläche kann als stationärer Bürstenbogen (10) vorgesehen sein, unter dem das Formteil (5) hindurchbewegt wird. Zur Erfassung von Stufen oder Krümmungen in Bewegungsrichtung (30) sind mehrere Bürstenbögen (10) in unterschiedlicher Höhe hintereinander angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Es ist bekannt, einfache Formteile, wie beispielsweise ebene Platten und einfache Schalen zwischen zwei plattenförmige Elektroden zu legen. Diese Technik hat allerdings den Nachteil, daß damit nur sehr einfache dreidimensionale Formteile einer Vorbehandlung unterzogen werden können, die außerdem wegen der unpraktischen Handhabung zeitraubend ist und aufgrund großer Elektrodenflächen eine hohe Generatorleistung erfordert.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Corona-Behandlung von Formteilen aufzuzeigen, die für beliebig komplizierte Formen und für einen energiesparenden und schnellen Betrieb geeignet ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Kennzeichen des Hauptanspruches.
Die Elektrodenstreifen werden einzeln angesteuert, so daß die für den Energieverbrauch ausschlaggebende, anodisch geschaltete Fläche nur noch einen Bruchteil der gesamten Elektrodenfläche ausmacht. Die Elektrodenstreifen sind den Behandlungsflächen des Formteils angepaßt, was entsprechend den Unteransprüchen auf unterschiedliche Weise erfolgen kann und wodurch auch komplizierte Formteile behandelt werden können. Die Vorbehandlung kann bei ausschließlich anodischer Schaltung der Elektrodensireifen durch einen normal auf den Behandlungsflächen stehenden Lichtbogen erfolgen. Die Elektrodenstreifen bieten aber auch die Möglichkeit eines tangentialen Lichtbogens, der bei abwechselnder anodischer und kathodischer Schaltung der Elektrodenstreifen entsteht. Auf diese Weise sind Kathode und Anode in einer Elektrodenform zusammengefaßt, was vor allem für die Vorbehandlung von Hohlkörpern vorteilhaft ist, in die eine Elektrode nur sehr schwer eingeführt werden kann. Dieser Vorteil ergibt sich auch bei anderen komplizierten Formteilen mit Hinterschneidungen, Hohlräumen und dergleichen. Die Anordnung der Elektrodenstreifen richtet sich nach der Größe und Form der Behandlungsflächen, die einen Teil, oder auch die gesamte Oberfläche des Formteils ausmachen können.
Die Elektrodenstreifen bieten auch den Vorteil einer schnellen Vorbehandlung, indem sie einen kontinuierlichen Durchlaufbetrieb ermöglichen. Durch das nacheinander erfolgende Aufschalten der Elektrodenstreifen wandert bei einer stationären Vorbehandlung der Lichtbogen über die Behandlungsflächen des Formteils. Desgleichen kann der Lichtbogen stehenbleiben und das Formteil bewegt sich gegenüber dem Lichtbogen. Als dritte Variante können sich Lichtbogen und Formteil gegenläufig bewegen.
Diese Relativbewegungen lassen sich in unterschiedlicher Weise realisieren und finden für die Vorbehandlung mit normal gerichtetem, oder auch tangential gerichtetem Lichtbogen Anwendung.
Für einen Durchlaufbetrieb können ein oder mehrere Elektrodenstreifen stationär oder beweglich in Form von Sprühbögen oder dergleichen angeordnet sein und gegenüber dem bewegten Formteil einen stationären, oder auch einen instationären Lichtbogen erzeugen.
Der Durchlaufbetrieb ermöglicht eine kontinuierliche Bearbeitung und damit die höchste Geschwindigkeit. Dies ist vor allem für eine automatisierte Behandlungsanlage von Vorteil. Die Formteile werden dazu auf Wagen durch die Behandlungsanlage transportiert, wobei für einen normal gerichteten Lichtbogen die Wagen die Kathode darstellen.
Für manche Anwendungsbereiche, insbesondere bei besonders komplizierten Formteilen empfiehlt sich jedoch der intermittierende Betrieb, bei dem eine großflächige, aus Streifen zusammengesetzte Elektrode an das Formteil heranbewegt wird, wobei keine weitere Relativbewegung zwischen Formteil und Elektrode stattfindet. Auch hier ist ein normaler und ein tangentialer Lichtbogen möglich. Die intermittierend arbeitende Behandlungsvorrichtung läßt sich ebenfalls in eine automatisierte Behandlungsanlage eingliedern, in der die Formteile auf Wagen transportiert werden.
Die Elektrodenstreifen können ihrerseits in Elektrodenpunkte unterteilt sein, die zusätzlich innerhalb des Streifens gegenseitig elektrisch isoliert sein können. Die Elektrodenpunkte ermöglichen hierbei in beiden Varianten eine optimale Anpassung der Elektrodenform an die Kontur der Behandlungsflächen des Formteils. Dieser Vorteil ergibt sich für kontinuierlichen Betrieb mit nur einem, oder wenigen Elektrodenstreifen genauso wie für intermittierenden Betrieb.
Die isolierten Elektrodenpunkte ermöglichen bei punktweiser Aufschaltung außerdem eine noch weitergehende Optimierung der Leistungsausnutzung des Generators. Außerdem wird durch den nur kurzzeitig anstehenden Lichtbogen der Elektrodenverschleiß verringert.
Auch mit den Elektrodenpunkten lassen sich normale und tangentiale Lichtbögen erzeugen. Für tangentiale Lichtbögen kann die Aufschaltung unterschiedlich getroffen sein, wodurch eine flächendeckendere Vorbehandlung möglich ist. So können die Elektrodenpunkte in Streifen durchgehend kathodisch oder anodisch geschaltet sein. Die Aufschaltung kann aber auch nach Art eines Schachbrettmusters innerhalb des Streifens variieren.
Die Elektrodenstreifen können eine unterschiedliche konstruktive Gestaltung aufweisen. Die Verwendung von Bürsten hat hierbei den Vorteil eines besonders guten Sprühverhaltens durch die an den Bürstenhaaren punktweise auftretenden Entladungen. Ein gutes Sprühverhalten zeigen auch spitze Sprühstifte oder Lamellen mit Rillen oder Kerben. Bürsten haben im weiteren den Vorteil, daß sie sich durch ihre elastischen Haare, die außerdem in der Höhe abgestuft sein können, vor allem im Durchlaufbetrieb den Formteilkonturen optimal anpassen. Eine Entladung findet an den Haarspitzen statt, sobald diese vom Formteil eine Distanz von ca. 2 - 3 mm aufweisen. Dadurch sind auch Hinterschneidungen erreichbar. Außerdem wird dadurch selbsttätig die stromführende Elektrodenfläche minimiert.
Die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung ermöglicht eine automatisierte Behandlungsanlage. In dieser Anlage sind beidseits der Behandlungsstation Luftschleusen angeordnet, die einerseits einen unerwünschten Zutritt von Gasen, Dämpfen oder dgl. in die Behandlungsstation verhindern und andererseits für eine Entfernung des bei der Corona-Vorbehandlung entstehenden Ozons Sorge tragen. Durch eine besondere Anordnung der Zufuhr-und Absaugschächte wird hierbei der vorgenannte Effekt optimiert.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:

Fig. l : eine schematische Draufsicht auf eine Behandlungsanlage,
Fig. 2 : einen teilweise abgebrochenen Längsschnitt durch die Behandlungsanlage von Fig. 1 mit einer kontinuierlichen Bearbeitungsstation,
Fig. 3 : eine Variante zu Fig. 2 mit einer intermittierenden Bearbeitungsstation,
Fig. 4 und 5: Varianten der Elektrodenform und ihrer Aufschaltung,
Fig. 6: einen gebogenen Elektrodenstreifen aus einer Bürste in Vorderansicht,
Fig. 7: eine Seitenansicht der Bürstenanordnung gem. Fig. 6,
Fig. 8 und 9: Varianten der Bürste gem. Fig. 6 und
Fig. 10: einen Elektrodenstreifen in Form eines geschlossenen Sprühbogens.

Figur 1 zeigt in Draufsicht eine Behandlungsanlage 1 für die Corona-Vorbehandlung von vorzugsweise dreidimensionalen Formteilen aus Kunststoff oder dergleichen. Die Behandlungsanlage besteht aus einer Bearbeitungsstation 2, in der die Vorbehandlung vorgenommen wird und zwei Luftschleusen 3,4 die der Bearbeitungsstation 2 vor und nachgeschaltet sind. Die Formteile 5 werden auf Wagen 23 in einer Transportstrecke 33 durch die Behandlungsanlage 1 geführt. Die Wagen 23 werden nach Durchlaufen der Anlage entladen und über eine Rückführung 36 wieder zur Eingangsseite der Anlage 1 gebracht, wo sie mit neuen Formteilen 5 beladen und wieder durch die Anlage geschickt werden. Für den Antrieb der Wagen 23 können stationäre Treibrollen, eine Förderkette oder dgl. verwendet werden.
Figur 2 zeigt die Bearbeitungsstation 2 mit den beiden Luftschleusen 3,4 im Längsschnitt. Die Bearbeitungsstation 2 ist so lang, daß in ihr zwei Formteile 5 mit ihren Wagen 23 Platz finden. In der vorderen Hälfte der Bearbeitungsstation 2 ist die Vorrichtung zur Corona-Behandlung der Formteile 5 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 ist diese Vorrichtung als kontinuierlich arbeitende Durchlaufvorrichtung gezeigt, während sie im Ausführungsbeispiel der Figur 3 als intermittierend arbeitende Vorrichtung ausgebildet ist. Mit beiden Vorrichtungen kann ein normal oder tangential zur Behandlungsfläche des Formteiles 5 gerichteter Lichtbogen erzeugt werden. Für normal gerichtete Lichtbö^gen ist die Elektrodenfläche 6 ausschließlich als Anode geschaltet und der Wagen 23 dient als Kathode. Der Wagen 23 besteht hierzu aus elektrisch leitendem Material und ist über die Transportstrecke 33 geerdet. Für tangentiale Lichtbögen beinhaltet die Elektrodenfläche 6 Anode und Kathode in einem. In diesem Fall ist der Wagen 23 elektrisch isoliert.
In beiden Ausführungsbeispielen ist die Elektrodenfläche 6 in Elektrodenstreifen 7, 8, 9 und eventuell 18 unterteilt, die gegenseitig elektrisch isoliert sind. Die Elektrodenstreifen 7,8,9 sind hierbei anodisch geschaltet, während die Elektrodenstreifen 18 für die Erzeugung tangentialer Lichtbögen kathodisch geschaltet sind.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 sind drei anodische Elektrodenstreifen 7,8,9 dargestellt, die außerdem in Bewegungsrichtung 30 des Wagen 23 voneinander distanziert sind. Wie die Zeichnung verdeutlicht, bedecken die Elektrodenstreifen 7, 8,9 nur einen Teil der zu behandelnden Oberfläche des Formteils 5. Für eine vollflächige Behandlung muß daher eine Relativbewegung zwischen den Elektrodenstreifen 7,8,9 und dem Formteil 5 stattfinden. Das Formteil 5 wird hierzu auf dem Wagen 23 unter den Elektrodenstreifen 7,8,9, die vorzugsweise in Form eines Bogens der Formteilkontur nachgebildet sind (vgl. Fig. 6 - 9) durchbewegt- In den gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Elektrodenstreifen 7,8,9 ortsfest angeordnet. Sie können in Variation dazu aber auch ihrerseits beweglich sein.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 findet ein intermittierender Betrieb statt, in dem die Reihe der Wagen 23 mit ihren Formteilen 5 in der Behandlungsanlage 1 schrittweise im Takt bewegt wird. Für die Corona-Behandlung stehen die Wagen 23 still und die Elektrodenfläche 6 wird über einen Antrieb 37 an das Formteil 5 herangeführt. Je nach Lage der Behandlungsflächen kann dies aus verschiedenen Richtungen und von mehreren Seiten her gleichzeitig geschehen. Wenn die Gestalt des Formteils 5 zu kompliziert ist, können auch mehrere Elektrodenflächen 6 verwendet werden, die beispielsweise von oben und von links und rechts an das Formteil 5 heranbewegt werden.
Die Elektrodenstreifen 7,8,9 werden in beiden Ausführungsbeispielen nacheinander aufgeschaltet, so daß der Lichtbogen immer nur auf einem Teil der Elektrodenfläche 6 gezündet wird. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 3 erfolgt das Aufschalten beispielsweise durch ein doppeltes Kontaktrad 22, das jeweils zwei Elektrodenstreifen 7,8,9 mit dem Generator verbindet. Das Kontaktrad fährt quer zur Streifenlängsrichtung über die Elektrodenfläche 6, wodurch zwei Lichtbögen gezündet werden, die nacheinander mit dem Kontaktrad 22 über das Formteil 5 wandern.
In Variation zum gezeigten Beispiel können die einzelnen Elektrodenstreifen 7,8,9 auch für sich über Leitungen mit dem Generator verbunden sein und werden durch eine entsprechende Steuerung nacheinander auf- und abgeschaltet.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 überdecken die Elektrodenstreifen 7,8,9 ohnehin nur einen Teil der Behandlungsfläche des Formteiles 5, so daß hierdurch bereits die stromführende Elektrodenfläche kleiner, als im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist. Die Elektrodenstreifen 7,8,9 können dadurch nach Figur 2 auch ständig mit dem Generator verbunden sein. Die Zahl der Elektrodenstreifen 7,8,9 richtetsich in Figur 2 danach, wie kompliziert die Kontur der Bearbeitungsfläche in Bewegungsrichtung 30 ist. Ändert sich diese Kontur in Bewegungsrichtung 30 nicht, oder nur unwesentlich, genügt auch ein einziger Elektrodenstreifen 7.
Figur 4 und 5 zeigen verschiedene Schaltungsmöglichkeiten der Elektrodenstreifen 7,8,9 und 18, die für beide Ausführungsformen von Fig. 2 und 3 gleichermaßen Verwendung finden können. In Fig. 4 ist die Elektrodenfläche 6 rein anodisch geschaltet. Die Elektrodenstreifen 7,8,9 verlaufen parallel zueinander und sind durch Isolierschichten 27 voneinander elektrisch getrennt. Die Elektrodenstreifen 7,8,9 können ihrerseits in anodische Elektrodenpunkte 16 unterteilt sein. Die Elektrodenpunkte 16 können innerhalb ihres Streifens elektrisch leitend miteinander verbunden, oder auch gegeneinander elektrisch isoliert sein. Die elektrische Aufschaltung kann dadurch auch punktweise erfolgen, wobei die Reihenfolge beliebig ist. Das Kontaktrad 22 kann hier außer quer zu den Streifen 7,8,9 auch in Streifenlängsrichtung fahren.
Fig. 5 zeigt die Anordnung für tangentiale Lichtbögen. Bei der Verwendung durchgängiger Streifen wechseln jeweils ein anodischer Elektrodenstreifen 7,8,9 und ein kathodischer _Elek- trodenstreifen 18 ab. Bei Unterteilung der Streifen in Elektrodenpunkte 16,17 sind diese vorzugsweise in einer Reihe gleichnamig zur Bildung von anodischen und kathodischen Elektrodenstreifen 7,18 geschaltet. In Variation dazu ist es auch möglich, die Elektrodenpunkte 16,17 in Gestalt eines Schachbrettmusters abwechselnd anodisch und kathodisch zu schalten. Bei paarweiser Einzelansteuerung der anodischen und kathodischen Elektrodenpunkte 16,17 kann man einen oder mehrere Lichtbögen entlang oder quer zu den Elektrodenstreifen wandern, oder bei Schachbrettanordnung auch um einen Punkt kreisen lassen.
Die Ansteuerung der Elektrodenpunkte 16,17 kann ebenfalls über ein auf der Rückseite der Elektrodenfläche 6 verfahrbares Kontaktrad 22 erfolgen. Hierbei können die Einzelräder auch elektrisch isoliert sein, wobei ein Rad mit dem Generator verbunden und das andere geerdet ist.
Eine Lichtbogenentladung findet statt, sobald die Elektrode und das Formteil 5 ca. 2 - 3 mm voneinander entfernt sind. Zur Erzielung eines solchen möglichst gleichbleibenden Abstandes ist die Elektrodenfläche 6 zumindest der Kontur der Behandlungsflächen des Formteiles 5 nachgebildet. Für vollflächige Elektroden 6 entsprechend Ausführungsbeispiel Fig. 3 empfiehlt es sich, diese Elektrodenform durch einen metallischen Abguß des Formteiles zu erstellen. Die hierbei gewonnene Metallschale wird in dünne Streifen, oder Lamellen 14,19 geschnitten, die anschließend wieder unter gegenseitiger elektrischer Isolation zusammengefügt werden. Die Metallamellen 14,19 können durch einen flüssigen Keramikkleber verbunden werden. Die Metallamellen können aber auch miteinander isoliert verschraubt werden. Eine andere Form der Elektrodengestaltung für beide Betriebsformen zeigen die Figuren 6 - 9. Die Elektrodenstreifen 7,8,9 oder 18 werden hierbei von Bürsten 10 mit Bürstenhaaren 12 aus Kohlefasern gebildet. Fig. 6 zeigt eine einteilige Bürste 10 in Gestalt eines U-förmigen Sprühbogens 21. Die Bürste ist mit ihrem Bürstenträger 13 den Formteilkonturen 5 nachgebildet und wird vom Boden aus über eine Stromversorgung 26 mit einer seitlichen Isolierung 27 angeschlossen.
In Variation zum gezeigten Ausführungsbeispiel der Figur 6 kann die bogenförmige Bürste 10 auch aus zwei vertikalen und einer horizontalen Einzelbürste bestehen. Je nach Lage der Behandlungsflächen am Formteil 5 können auch nur eine horizontale Bürste 10, oder auch nur ein oder zwei vertikale Bürsten 10 vorgesehen sein.
Die Bürstenhaare 12 sind im horizontalen Bereich der Bürste 10 weich und elastisch, während die Bürstenhaare 12 an den vertikalen Bürstenteilen so steif sein müssen, daß sie ihre horizontale Lage beibehalten.
Mit der in Figur 6 gezeigten Bürste 10 kann ein Formteil 5 vorbehandelt werden, das seine Kontur über die Längsachse nicht ändert. In diesem Fall sind die Enden der Bürstenhaare 12 stets im richtigen Sprühabstand vom Formteil 5. Sobald das Formteil 5 allerdings unregelmäßige Vorsprünge oder Vertiefungen aufweist, sind diese mit einer einheitlichen Bürstenhaarlänge nicht mehr erreichbar. Hierfür wird Abhilfe geschaffen, indem, entsprechend Fig. 7, mehrere Bürsten 10 mit unterschiedlich langen Bürstenhaaren 12a, b,c einzeln hintereinander angeordnet werden, oder indem eine einzige Bürste 10 vorgesehen ist, an deren Bürstenträger 13 hintereinander drei Reihen verschieden langer Bürstenhaare 12a,b,c befestigt sind.
Wie Fig. 7 verdeutlicht, sprühen die Bürstenhaare l2a,b,c nur dann, wenn sie den richtigen Abstand vom Formteil 5 aufweisen. Sind beispielsweise die kurzen Haare 12a zu weit vom Formteil 5 entfernt, findet keine Entladung statt. Desgleichen gibt es keinen Lichtbogen, wenn ein langes Bürstenhaar 12c wie eine Schleppe auf dem Formteil 5 anliegt. Sobald das Haarende sich jedoch wieder vom Formteil 5 entfernt, findet sofort wieder eine Entladung statt.
Wie Fig. 7 zeigt, sprühen die Haarspitzen nach allen Seiten, so daß auch Eckbereiche, Hinterschneidungen und Vertiefungen am Formteil 5 vorbehandelt werden. Von den unterschiedlich langen Bürstenhaaren 12a,b,c können auch mehrere gleich- zeiti^g sprühen. Die rechte Bürste in Fig. 7 verdeutlicht diesen Umstand, bei dem die Bürstenhaare 12b die Oberfläche des Höckers auf dem Formteil 5 behandeln, während die lan- ^gen Bürstenhaare 12c mit ihren abgebogenen Spitzen die Rückseite des Höckers und den Eckbereich zur horizontalen Fläche des Formteils 5 behandeln.
Fig. 7 verdeutlicht auch die Ausbildung des Wagens 23 als Kathode. Der Wagen 23 ist der Kontur des aufgelegten Fcrmteiles 5 nachgebildet und ist vorzugsweise auf der ganzen tragenden Oberfläche mit einer gleichmäßig dicken dielektrischen Schicht 24 überzogen. Auf diese dielektrische Schicht 24 kann allerdings auch verzichtet werden, wenn das Formteil 5 selbst als Dielektrikum wirkt. An Stellen, wo im Formteil 5 allerdings Durchgangsöffnungen 25 zum Wagen 23 vorhanden sind, besteht die Gefahr eines elektrischen Überschlages, so daß die dielektrische Schicht 24 zumindest in diesem Bereich vorhanden sein soll. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird nur die außenliegende Oberfläche des Formteils 5 behandelt. Es ist aber auch möglich, die dem Wagen 23 zugekehrte Seite des Formteils 5 zu behandeln. Hierzu wird durch entsprechende Formgebung des Wagens 23 und der dielektrischen Schicht 24 der benötigte, ca. 2 - 3 mm breite Luftspalt gebildet, der über Belüftungskanäle mit der Außenluft für den Abtransport des anfallenden Ozons verbunden sein sollte.
Fig. 8 und 9 zeigen eine Variante der Bürstengestaltung zur Behandlung der Oberseite des Formteils 5. Nach dem gleichen Prinzip können aber auch aufrecht stehende oder schräge seitliche Bürsten gestaltet sein. Die Bürste 10 besteht hierbei aus einer oder mehreren Reihen von Bürstensegmenten 11, die insoweit die Elektrodenpunkte 16,17 aus den Figuren 4 und 5 darstellen. In Figur 8 sind die Bürstensegmente 11 innerhalb einer Reihe elektrisch leitend miteinander verbunden und können nur reihenweise anodisch, oder auch kathodisch geschaltet werden. In Fig. 9 sind die einzelnen Bürstensegmente 11 durch eine isolierende Umhüllung 27 gegenseitig elektrisch isoliert. Die Bürstensegmente 11 können dadurch abwechselnd kathodisch und anodisch zur Erzeugung eines tangentialen Lichtbogens geschaltet werden.
Jedes Bürstensegment 11 besitzt ein Stellglied 28, vorzugsweise eine Stahlstange, die im Bürstenträger 13 längsverschieblich geführt ist. Über die Stahlstange wird den Bürstensegmenten 11 auch vom Bürstenträger 13 her Strom zugeführt, wobei im Ausführungsbeispiel der Figur 9 eine isolierte Einzelzuführung vorgesehen ist. Auf dem Bürstenträger 13 ist in paralleler Lage und über eine elektrische Isolierung 27 eine Magnetschiene 32 angebracht. Diese weist eine Reihe von elektrischen Spulen auf, in die jeweils ein Stellglied 28 eintaucht und elektromagnetisch festgehalten wird. Die Spulen 29 sind einzeln elektrisch ansteuerbar, so daß die Eintauchtiefe der Stellglieder 28 einzeln geregelt werden kann. Wie Fig. 8 und 9 verdeutlichen, läßt sich durch unterschiedliche Höheneinstellung der Bürstensegmente 11 die Kontur des Formteiles 5 nachbilden. Diese Bürstenkontur läßt sich sehr schnell einstellen und kann bei Wechsel des Formteils 5 genauso schnell wieder geändert werden. Die Höheneinstellung der einzelnen Bürstensegmente 11 kann unter Spannung erfolgen, wodurch sich die richtige Höheneinstellung bei Auftreten eines Lichtbogens von selbst ergibt. Um eine gegenseitige Beeinflussung der Spulen 29 und der Bürstensegmente 11 zu verhindern, besteht das Stellglied 28 aus zwei Teilen, die gegeneinander elektrisch isoliert sind.
Die segmentweise Ausbildung der Bürsten 10 entsprechend Fig. 8 und 9 kann für kontinuierlichen Betrieb gem. Fig. 2 und für intermittierenden Betrieb gem. Fig. 3 Verwendung finden. Für kontinuierlichen Betrieb sind die aus Segmenten bestehenden Bürsten 10 entsprechend den Ausführungsbeispielen der Fig. 6 und 7 ausgebildet. Für intermittierenden Betrieb können mehrere Reihen von Bürstensegmenten 11 gegenseitig elektrisch isoliert hintereinander zur Bildung der vollflächigen Elektrode 6 angeordnet sein. Durch die getrennte Höheneinstellung der einzelnen Bürstensegmente 11 kann die hierdurch gebildete Elektrodenfläche 6 sehr genau der Kontur der Behandlungsflächen des Formteils 5 nachgebildet werden. Auch diese Einstellung läßt sich schnell vornehmen und ist leicht änderbar. Die Zustellbewegung der Elektrodenfläche 6 kann hierbei durch eine zusätziche Höhenbeweglichkeit der Bürstenträger 13 und/oder der Magnetschienen 22 realisiert werden. Desgleichen ist es auch möglich, über die Höheneinstellungen der einzelnen Bürstensegmente 11 die gesamte Elektrodenfläche 6 zum Einfahren des Wagens 23 anzuheben und dann für die Vorbehandlung wieder auf das Formteil 5 in den richtigen Spulabstand abzusenken.
In den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 - 9 sind jeweils Elektrodenstreifen 7,8,9 und 18 dargestellt, die als gerade oder gebogene Streifen das Formteil 5 höchstens an drei Seiten umgeben.
Fig. 10 zeigt eine weitere Variante eines solchen Sprühbogens 21, der hier allerdings kreisförmig geschlossen ist. Dieser Sprühbogen 21 ist der Kontur des Formteils 5 angepaßt und zur Erzeugung von normalen oder tangentialen Lichtbögen geeignet. Das Formteil 5 wird hierbei schwebend durch eine Kette, ein Seil oder dergleichen durch den Sprühbogen 21 transportiert. Der Sprühbogen 21 wird vorzugsweise im kontinuierlichen Betrieb gem. Fig. 2 eingesetzt, kann aber auch bei einfacher Gestaltung des Formteils 5 im intermittierenden Betrieb gem. Fig. 3 verwendet werden.
Der Sprühbogen 21 hat besondere Vorteile, wenn ein Formteil 5 in Gestalt eines Hohlkörpers, beispielsweise einer Kunststoffflasche, nur an der Außenseite behandelt werden soll. Nachdem eine Kathode nicht oder nur sehr schwer in das Formteil 5 eingeführt werden kann, erfolgt die vorbehandlung über tangentiale Lichtbögen. Hierzu besteht der Sprühbogen 21 aus einer Reihe gegenseitig elektrisch isolierter Elektrodenpunkte 16, 17, die abwechselnd anodisch und kathodisch geschaltet sind. Die Elektrodenpunkte 16,17 können hierbei von Bürstensegmenten 11 entsprechend Fig. 9, von Sprühstiften 15,20, von Lamellenstücken mit Rillen oder Kerben oder dergleichen gebildet werden. Fig. 10 zeigt die Verwendung von Sprühstiften 15,20, die jeweils eine zum Formteil 5 weisende Sprühspitze haben und die miteinander durch Keramikkleber zum geschlossenen Bogen verbunden sind. Bei Verwendung von verstellbaren Elektrodenpunkten 16,17 kann die Bogenform verändert werden. Der Sprühbogen 21 kann auch zur Behandlung offener Profile, beispielsweise U-Profile, verwendet werden.
Die Behandlungsanlage 1 gem. Fig. 1,2 und 3 dient der automatischen Vorbehandlung von Formteilen 5 im Rahmen einer industriellen Fertigung. Hierbei ist es oftmals nötig, die Vorbehandlung in einem Raum vorzunehmen, in dem anschließend auch die Lackierung, Montage oder sonstige Weiterverarbeitung der Formteile 5 stattfindet. Vor allem beim Lackieren können dabei schädliche Gase, Dämpfe oder andere Umwelteinflüsse entstehen, die die Qualität der Vorbehandlung beeinträchtigen. Die Vorrichtung zur Corona-Vorbehandlung ist daher in einer abgekapselten Bearbeitungsstation 2 angeordnet, die über dicht schließende Tore mit einer Eingangsluftschleuse 3 und einer Ausgangsluftschleuse 4 verbunden ist. Die Bearbeitungsstation 2 kann auch sonst noch einen externen verschließbaren Zugang haben. Die Luftschleusen 3 und 4 besitzen außerdem noch luftdicht schließende Einlaß- und Auslaßtore zur Umgebung. Die beiden Luftschleusen 3,4 besitzen jeweils zwei Frischluftzufuhrschächte 34, die an gegenüberliegenden Seiten, vorzugsweise oben und unten angeordnet sind. Auf der Oberseite der beiden Luftschleusen 3,4 sind im weiteren auch noch zwei Absaugschächte 35 vorgesehen.
In den Luftschleusen 3,4 wird die von außen beim Wagenwechsel eindringende verunreinigte Luft und das bei der Vorbehandlung anfallende Ozon aus der Bearbeitungsstation 2 abgesaugt und Frischluft zugeführt. Auf diese Weise herrscht in der Bearbeitungsstation 2 immer eine frischluftreiche Atmosphäre.
Die Bearbeitungsstation 2 gem. Fi^g. 2 bietet Platz für zwei oder auch mehr Wagen 23 mit Formteilen 5. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Häfte der Bearbeitungsstation 2 als Warte- und Spülposition ausgebildet. Es ist aber auch möglich mehrere, auf unterschiedliche Formteile 5 angepaßte Vorrichtungen zur Corona-Behandlung in der Bearbei- tun^gsstation 2 hinter- oder auch nebeneinander anzuordnen, so daß in der Behandlungsanlage 1 im durchgehenden Betrieb unterschiedliche Formteile 5 in beliebiger Zahl und Reihenfolge behandelt werden können.

Stückliste

1 Behandlungsanlage 36 Rückführung
2 Bearbeitungsstation 37 Antrieb
3 Luftschleuse, Eingang
4 Luftschleuse, Ausgang
5 Formteil
6 Elektrode, Elektrodenfläche
7 Elektrodenstreifen, anodisch
8 "
9 "
10) Bürste, Bürstenbogen
11 Bürstensegment
12 Bürstenhaare
12a "
12b "
12c "
13 Bürstenträger
14 Metallamelle, anodisch
15 Sprühstift, anodisch
16 Elektrodenpunkt, anodisch
17 Elektrodenpunkt, kathodisch
18 Elektrodenstreifen, kathodisch
19 Metallamelle, kathodisch
20 Sprühstift ,kathodisch
21 Sprühbogen
22 Kontaktrad
23 Wagen
24 dielektrische Schicht
25 Durchgangsöffnung
26 Stromversorgung
27 Isolierung
28 Stellglied
29 elektrische Spule
30 Bewegungsrichtung
31 Se^gmentstabilisator
32 Magnetschiene
33 Transportstrecke
34 Frischluftzufuhrschacht
35 Absaugschacht

Claims

1) Vorrichtung zur Corona-Behandlung von Formteilen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Elektrodenfläche (6) aus einem oder mehreren, den Behandlungsflächen des Formteils (5) angepaßten und nebeneinander angeordneten Elektrodenstreifen (7,8,9,18) besteht, die gegenseitig elektrisch isoliert und durchgehend anodisch oder abwechselnd anodisch und kathodisch geschaltet sind.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenstreifen (7,8,9,18) zu einem das Formteil (5) zumindest an drei Seiten umgreifenden, offenen oder geschlossenen Sprühbogen (21) geformt ist.

3) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenstreifen (7,8,9,18) in sich in Elektrodenpunkte (17) unterteilt ist.

4) Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn-zeichnet, daß die Elektrodenpunkte (17) gegenseitig elektrisch isoliert sind und abwechselnd anodisch oder kathodisch geschaltet sind.

5)Vorrichtung nach Anspruch l oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstreifen (7,8,9,18) nur einen Teil der Behandlungsfläche abdecken und daß das Formteil (5) und die Elektrodenstreifen (7,8,9) im Durchlauf relativ zueinander bewegbar sind.

6: Vorrichtung nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstreifen (7, 8, 9, 18) miteinander in einer kompakten Elektrodenform (6) zusammengefaßt sind, die für stationären Betrieb die gesamte Behandlungsfläche des Formteils (5) überdeckt.

7) Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für eine normale Sprührichtung das Formteil (5) auf einem geerdeten Wagen (23) aus leitendem Material unter Einlage einer dielektrischen Schicht (24) angeordnet ist, wobei die dielektrische Schicht (24) zumindest im Bereich von Durchgangsöffnungen (25) des Formteils (5) vorgesehen ist.

8) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstreifen (7,8,9,18) von einer oder mehreren Bürsten (10) mit Bürstenhaaren (12) aus Kohlefasern gebildet werden.

9) Vorrichtung nach Anspruch 3,4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (10) aus mehreren, nebeneinander angeordneten Bürstensegmenten (11) besteht.

10) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn-zeichnet, daß die einzelnen Bürstensegmente (11) über Stellglieder (28) verschieblich an einem Bürstenträger (13) angeordnet und elektromagnetisch (29) auf die Formteilkontur quer zur Bewegungsrichtung (30) einstellbar sind.

11) Vorrichtung nach Anspruch 5 und 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bürsten (10) mit unterschiedlich langen Bürstenhaaren (12a, b, c) in Bewegungsrichtung (30) hintereinander angeordnet sind.

12) Vorrichtung nach Anspruch 5 und 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne Bürste (10) mit zwei oder mehr Reihen unterschiedlich langer Bürstenhaare (12a,b,c) vorgesehen ist.

13) Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürstenhaare (12) im horizontalen Bereich einer Bürste (10) biegeelastisch und im vertikalen Bereich biegesteif sind.

14) Vorrichtung nach Anspruch 1,2,5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstreifen (7,8, 9,18) als parallele Metallamellen (14,19) ausgebildet sind.

15) Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß von der Behandlungsfläche des Formteils (5) eine metallische Abgußform erstellt und in schmale parallele Streifen /7,8,9, 18) zerschnitten wird, die anschließend wieder miteinander elektrisch isoliert durch einen Keramikkleber oder eine isolierte Verschraubung verbunden werden.

16) Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenpunkte (17) als spitze Sprühstifte (15) ausgebildet sind.

17) Vorrichtung nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die anodischen Elektrodenstreifen (7,8,9) oder Elektrodenpunkte (18) über mindestens ein Kontaktrad (22) mit dem Generator verbunden sind, das die durchgehend anodischen Elektrodenstreifen (7,8,9) quer und die abwechselnd anodischen und kathodischen Elektrodenpunkte (17) quer oder längs zur Streifenlängsrichtung überfährt.

18) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenstreifen (7,8,9) in einer abgedichteten Behandlungsstation (2) angeordnet sind, der jeweils eine Luftschleuse (3,4) vor- und nachgeordnet ist und daß durch die Behandlungsstation (2) und die Luftschleusen (3,4) eine Transportstrecke (33) für die Formteüwagen (23 führt.

19) Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschleusen (3,4) jeweils an gegenüberliegenden Seiten Frischluftzufuhrschächte (34) und an einer Seite Absaugschächte (35) aufweisen.