WO1998009734A1 - Method and device for electrostatically coating substrates - Google Patents

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WO1998009734A1
WO1998009734A1 PCT/DE1997/001960 DE9701960W WO9809734A1 WO 1998009734 A1 WO1998009734 A1 WO 1998009734A1 DE 9701960 W DE9701960 W DE 9701960W WO 9809734 A1 WO9809734 A1 WO 9809734A1
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electrostatic coating
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PCT/DE1997/001960
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Markus Cudazzo
Ralph Hruschka
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Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B05D1/04—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
    • B05D1/045—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field on non-conductive substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
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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
    • B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/04—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material to opposite sides of the work

Definitions

  • the particles to be applied for example wet or powder coatings, are electrically charged and over one Coating member applied to the surface of the substrate to be coated.
  • the particles adhere to the surface of the substrate due to Coulomb's attractive forces.
  • Particles can be charged by ionization in the field of a corona discharge, by frictional electricity (so-called tribo-charging), by conduction in contact with live electrodes or by influence.
  • the coating particles When charging by means of corona electrodes, the coating particles are led through the area of the corona discharge as a spray cloud.
  • triboelectric charging mechanical contact is converted into electrical energy when two substances with different dielectric properties are touched and separated. The coating particles are charged due to friction.
  • 1 G ⁇ are connected directly to the ground via conductive contacts.
  • Substrates with a surface resistance of more than 1 G ⁇ require additional measures that enable a charge to be transported to the ground.
  • Common additional measures for earthing poorly conductive substrates are, for example, applying an electrically conductive layer such as conductive solutions or conductive varnish to the surface of the substrate or heating the substrate to reduce the surface resistance. It is also customary to deposit the substrate with an earthed, conductive layer of metal foil, conductive solution or conductive lacquer in order to enable charge transport to the ground via charges influenced on the back of the substrate.
  • an electrically conductive layer such as conductive solutions or conductive varnish
  • the substrate can be grounded.
  • the bipolar ionized air is generated by means of a corona discharge, which is formed on at least one electrode tip. It is characteristic of the bipolar ionized air flow that it as a whole is electrically neutral.
  • bipolar ionized air is often only suitable as a supportive measure in combination with other additional measures described above in order to achieve a good layer quality with high-resistance substrates.
  • Coating powders have shown that wetting disorders and adhesion problems occur in particular without further supporting measures.
  • bipolar ionized air When using bipolar ionized air, due to the low currents with changing polarity, as much of the air is ionized as is required for a charge transport with regard to grounding in the immediate vicinity of the back of the substrate. For the purpose of grounding, low ionic of the air completely. However, direct grounding of the back of the substrate is also necessary when using bipolar ionized air.
  • the substrates By emitting particles of opposite polarity from the emission devices respectively arranged on opposite sides of the substrate, the particles from at least one emission device being emitted. particles emitted as the coating medium, the substrates can be coated on one or both sides without complex grounding measures or additional work steps.
  • particles with opposite polarity accumulate on the opposite side of the substrate and are actively involved in the build-up of the layer and in the layer adhesion.
  • the oppositely charged particles stick to the substrate surface because they attract each other through the substrate due to Coulomb forces.
  • Polarizable portions in the substrate are aligned in a preferred direction, which contributes to particle adhesion. This effect does not occur in the case of coating processes of the prior art, since the charges applied to the substrate should flow away as quickly as possible via the substrate earth so that the layer structure is not adversely affected.
  • Free-flowing bulk goods as well as ceramic powders such as enamel are suitable as coating media or cement, powder coatings such as epoxy, polyester or acrylate powder or other powder substances such as sugar or salt as well as liquid wetting substances such as wet coatings, slurries, dispersions, water, inorganic solvents, organic solvents or mixtures of at least two of these components.
  • the method according to the invention is particularly suitable for powdery substances such as powder coatings, in which, in contrast to liquid wetting substances which form a liquid film, no adhesive adhesion occurs.
  • both conductors and insulators can be coated using the method according to the invention.
  • the method is also particularly suitable for a high-quality coating of, for example, cavities, cutouts, profiles and grooves, without the need for time-consuming and costly additional measures.
  • emission devices For example, conventional coating devices such as spray guns are suitable as emission devices. Such emission devices with which particle charge, particle mass flow, etc. can be specifically controlled are preferably used. In the case of larger substrates or to improve the layer homogeneity, more than one emission device can also be arranged on one or on both sides of the substrate.
  • At least one emis- sion device emits the coating medium, wherein positively charged coating particles are emitted from devices arranged on one side of the substrate and negative coating particles are emitted from devices arranged on the other side of the substrate.
  • the coating medium is emitted.
  • at least one emission device arranged on the opposite side of the substrate emits particles as a charged compensation medium to the oppositely charged coating medium.
  • the compensation medium is characterized in that, in contrast to the coating medium, it does not adhere permanently to the substrate. Ionized gaseous, liquid and solid media such as ionized air are suitable as compensation particles.
  • the coating and compensation medium can be electrically charged by conduction in contact with live electrodes, by influence, by frictional electricity (tribo-charging), by ionization in the field of a corona discharge or by a combination of these measures.
  • the particle charging by means of corona discharge takes place in the case of coating particles preferably at an electrode potential between 30 and 200 kV and in the case of compensation particles likewise preferably at an electrode potential between 30 and 200 kV, particularly preferably between 60 and 120 kV.
  • the appropriate voltage depends on the shape and size of the par particle, the set air flow speed in the nozzle and the distance of the emission devices from the substrate.
  • the triboelectric process offers a number of advantages such as high penetration of the charged particles into cavities, problem-free multi-layer coating and high charging effectiveness.
  • the triboelectric process is particularly suitable for powder coatings.
  • the emission devices arranged on the substrate side to be coated or the substrate sides to be coated are moved parallel to the substrate surface.
  • a variation of the distances between the emission devices and the substrate is also possible for the purpose of edge covering and cavity interior coating of, for example, bottles or helmets.
  • a synchronous movement of opposite emission devices is particularly advantageous.
  • the particles can be charged in such a way that the emission devices arranged on one substrate side emit only positively charged particles and the opposite emission devices exclusively negatively charged particles during the entire coating process.
  • particles of positive and negative polarity can be alternated from the emission devices arranged on one side of the substrate and particles arranged on the opposite side Emission devices particles with opposite polarity are emitted.
  • Suitable substrates that can be coated with the process according to the invention are, for example, materials such as wood, MDF boards, particle board, glass, paper, cardboard, fabric, ceramics, metals such as molded parts made of black or aluminum sheet, plastics such as polyacetylene, polyvinyl chloride, Noryl, acrylic or glass fiber reinforced plastics , Laminates made of different materials or foods such as baked goods or chocolate.
  • the substrates can be both rigid and flexible. Simultaneous coating of workpieces of different electrical conductivity attached to the same workpiece carrier is possible.
  • Suitable devices for carrying out the coating method according to the invention are emission devices, such as commercially available corona or friction-charged spraying devices, which have at least inlets and channels for air and the coating medium to be applied. Consequently, no new acquisition costs are associated with the implementation of the method according to the invention.
  • the coating medium can be blocked in the emission device arranged on the substrate side that is not to be coated, so that, for example, only the air particles forming the compensation medium are electrically charged and emitted in the direction of the substrate.
  • the distance between corona or friction-charged tribo-spray elements and the substrate is preferably between 100 and 300 mm or between 5 and 300 mm.
  • the spraying distances have to be adapted to the respective shape, size and thickness of the workpiece as well as to the particle size.
  • a tribo handgun with a flat jet or baffle plate nozzle is pointed at the front of the substrate.
  • the powder particles are positively charged when flowing through the charging channel.
  • a corona hand gun (without ion reduction) with a flat jet or baffle plate nozzle is pointed at the back of the substrate.
  • the electrode voltage is 100 kV. Powder coating particles are negatively charged by contact with the air ions of the corona.
  • Both spraying devices are at a distance of approximately 100 mm from the substrate surface and are each directed perpendicularly to it.
  • the powder mass flow of both spray organs is the same.
  • the movement of opposing powder spray elements is synchronized.
  • the powder spray elements move over the entire substrate area. Layer thicknesses between 60 and 100 ⁇ m were achieved for powder coatings.
  • two spray elements are directed onto the substrate as for the two-sided coating.
  • the corona spraying device the powder metering is blocked so that only air blows through the spraying device. Since the charged air ions are more mobile than charged powder particles, the spray distance on the back of the substrate that is not to be coated can be increased. Even with the one-sided

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  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

The invention concerns a method and device for electrostatically coating substrates with a coating medium, the substrates being disposed in the region between at least two emission devices which emit electrically charged particles. Emission devices each disposed on opposite sides of the substrate emit particles of opposing polarity, the particles emitted by at least one emission device being the coating medium, such that, in an operating cycle, the substrates can optionally be coated on one or both sides, producing high-quality layers.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten Method and device for electrostatically coating substrates
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- richtung zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten mit einem Beschichtungsmedium. Die Substrate sind dabei im Bereich zwischen mindestens zwei Emissionsvorrichtungen angeordnet. Die Emissionsvorrich- tungen emittieren elektrisch geladene Partikel.The invention relates to a method and a device for the electrostatic coating of substrates with a coating medium. The substrates are arranged in the area between at least two emission devices. The emission devices emit electrically charged particles.
Elektrostatische Beschichtungsverfahren stellen in der modernen Industrielackierung sowohl wirtschaftlich als auch technisch die optimalsten Lösungen dar, da sie zum einen die anlagetechnischen Voraussetzun- gen für weitgehende Automatisierung besitzen und zum anderen einen hohen Wirkungsgrad ermöglichen.In modern industrial painting, electrostatic coating processes represent the most optimal solutions, both economically and technically, because on the one hand they have the technical requirements for extensive automation and on the other hand they enable high efficiency.
Bei elektrostatischen Beschichtungsverfahren werden die zu applizierenden Partikel, beispielsweise Naß- oder Pulverlacke, elektrisch aufgeladen und über ein Beschichtungsorgan auf die Oberfläche des zu beschichtenden Substrates appliziert. Auf der Oberfläche des Substrates haften die Partikel aufgrund Coulombscher Anziehungskräfte.In electrostatic coating processes, the particles to be applied, for example wet or powder coatings, are electrically charged and over one Coating member applied to the surface of the substrate to be coated. The particles adhere to the surface of the substrate due to Coulomb's attractive forces.
Hinsichtlich der Partikelaufladung lassen sich verschiedene Mechanismen unterscheiden. Partikel können durch Ionisation im Feld einer Corona-Entladung, durch Reibungselektrizität (sog. Tribo-Aufladung) , durch Leitung in Kontakt mit spannungsführenden Elektroden oder durch Influenz aufgeladen werden.Different mechanisms can be distinguished with regard to particle charging. Particles can be charged by ionization in the field of a corona discharge, by frictional electricity (so-called tribo-charging), by conduction in contact with live electrodes or by influence.
Bei der Aufladung mittels Corona-Elektroden werden die Beschichtungspartikel als Sprühwolke durch das Gebiet der Corona-Entladung geführt. Bei der tribo- elektrischen Aufladung wird bei der Berührung und Trennung zweier Stoffe mit ungleichen dielektrischen Eigenschaften mechanische in elektrische Energie umgewandelt. Die Beschichtungspartikel werden dabei infolge von Reibung aufgeladen.When charging by means of corona electrodes, the coating particles are led through the area of the corona discharge as a spray cloud. With triboelectric charging, mechanical contact is converted into electrical energy when two substances with different dielectric properties are touched and separated. The coating particles are charged due to friction.
Zur Erhöhung des Auftragswirkungsgrades und zur Verbesserung der Schichtqualität ist es üblich, das zu beschichtende Substrat zu erden. Substrate mit einem elektrischen Oberflächenwiderstand bis ungefährTo increase the application efficiency and to improve the layer quality, it is common to ground the substrate to be coated. Substrates with an electrical surface resistance of up to approx
1 GΩ werden direkt über leitende Kontakte mit der Erdung verbunden. Substrate mit einem Oberflächenwiderstand von über 1 GΩ benötigen hingegen Zusatzmaßnah- men, mit deren Hilfe ein Ladungstransport zur Erdung ermöglicht wird.1 GΩ are connected directly to the ground via conductive contacts. Substrates with a surface resistance of more than 1 GΩ, on the other hand, require additional measures that enable a charge to be transported to the ground.
Da bei allen gebräuchlichen Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung eine Werkεtückerdung notwendig ist, die Erdungsmaßnahmen und eventuell erforderliche Zusatzmaßnahmen aber von der elektrischen Leitfähig- keit des Werkstückes abhängig sind, ist eine gleichzeitige Beschichtung von Werkstücken unterschiedlicher Leitfähigkeit verfahrenstechnisch sehr aufwendig. Insbesondere bereitet es große Probleme, Werk- stücke, welche aus Teilen unterschiedlicher Leitfähigkeit zusammengesetzt sind, homogen zu beschichten.Since all common methods for electrostatic coating require the earthing of a workpiece, the grounding measures and any additional measures that may be required are dependent on the electrical conductivity. depend on the speed of the workpiece, a simultaneous coating of workpieces of different conductivity is very complex in terms of process technology. In particular, it is very difficult to homogeneously coat workpieces that are composed of parts with different conductivity.
Gebräuchliche Zusatzmaßnahmen zur Erdung schlecht leitender Substrate sind beispielsweise das Aufbrin- gen einer elektrisch leitfähigen Schicht wie Leitlösungen oder Leitlack auf die Oberfläche des Substrates oder das Erwärmen des Substrates zur Senkung des Oberflächenwiderstandes. Üblich ist auch das Hinterlegen des Substrates mit einer geerdeten, leitfähigen Schicht aus Metallfolie, Leitlösung oder Leitlack, um über auf der Substratrückseite influenzierte Ladungen einen Ladungstransport zur Erdung zu ermöglichen.Common additional measures for earthing poorly conductive substrates are, for example, applying an electrically conductive layer such as conductive solutions or conductive varnish to the surface of the substrate or heating the substrate to reduce the surface resistance. It is also customary to deposit the substrate with an earthed, conductive layer of metal foil, conductive solution or conductive lacquer in order to enable charge transport to the ground via charges influenced on the back of the substrate.
Diese herkömmlichen Maßnahmen zur Beschichtung von Substraten mit hohem Oberflächenwiderstand sind mit einer Reihe von verfahrenstechnischen Nachteilen behaftet. So erfordert die Verwendung von Leitlösungen oder Leitlacken zusätzliche Arbeitsgänge und Kontrollschritte beim Beschichtungsprozeß. Auch das Er- wärmen der Substrate vor der elektrostatischen Beschichtung stellt einen zusätzlichen Arbeitsgang dar und ist mit erhöhtem Energieeinsatz verbunden.These conventional measures for coating substrates with a high surface resistance have a number of procedural disadvantages. The use of conductive solutions or conductive varnishes requires additional work steps and control steps in the coating process. Heating the substrates before the electrostatic coating also represents an additional work step and is associated with increased energy consumption.
Das Hinterlegen von Substraten mit Metallfolien ist kompliziert und äußerst aufwendig. Zwar ist es möglich, bei einfachen Substratgeometrien das Werkstück auf vorgefertigte Formteile aus Metall zu stecken. Diese müssen jedoch der Substratform äußerst genau angepaßt sein, da schon geringe Luftspalte einen ho- mogenen Schichtaufbau stören. Die Entwicklung, Regu- lierung und Optimierung geeigneter Beschichtungsan- lagen ist ebenfalls mit einem sehr hohen Aufwand verbunden.The depositing of substrates with metal foils is complicated and extremely complex. With simple substrate geometries, it is possible to place the workpiece on prefabricated metal parts. However, these must be adapted extremely precisely to the shape of the substrate, since even small air gaps interfere with a homogeneous layer structure. The development, regulation The preparation and optimization of suitable coating systems is also very expensive.
Zur Vermeidung dieser Nachteile sind Verfahren imTo avoid these disadvantages, procedures in
Einsatz, bei welchen die Substratrückseite mit bipolar ionisierter Luft besprüht wird. Analog zu einer leitfähigen Hinterlegung für einen Ladungstransport läßt sich dadurch eine Erdung des Substrates erzie- len. Die bipolar ionisierte Luft wird mittels einer Corona-Entladung erzeugt, welche sich an mindestens einer Elektrodenspitze ausbildet. Für den bipolar ionisierten Luftstrom ist kennzeichnend, daß er als Ganzes elektrisch neutral ist.Use in which the back of the substrate is sprayed with bipolar ionized air. Analogous to a conductive deposit for a charge transport, the substrate can be grounded. The bipolar ionized air is generated by means of a corona discharge, which is formed on at least one electrode tip. It is characteristic of the bipolar ionized air flow that it as a whole is electrically neutral.
In der Praxis hat sich herausgestellt, daß zur Erzielung einer guten Schichtqualität bei hochoh igen Substraten die Verwendung bipolar ionisierter Luft häufig lediglich als unterstützende Maßnahme in Kombination mit anderen, oben beschriebenen Zusatzmaßnahmen geeignet ist.In practice it has been found that the use of bipolar ionized air is often only suitable as a supportive measure in combination with other additional measures described above in order to achieve a good layer quality with high-resistance substrates.
Bipolar ionisierte Luft wird häufig in Verbindung mit flüssigen Beschichtungsmaterialen verwendet. BeiBipolar ionized air is often used in conjunction with liquid coating materials. at
Beschichtungspulvern hat sich nämlich gezeigt, daß insbesondere ohne weitere unterstützende Maßnahmen Benetzungsstörungen und Haftungsprobleme auftreten.Coating powders have shown that wetting disorders and adhesion problems occur in particular without further supporting measures.
Bei der Verwendung bipolar ionisierter Luft werden aufgrund der geringen Stromstärken bei wechselnder Polarität soviele Anteile der Luft ionisiert, wie für einen Ladungstransport bezüglich der Erdung in der unmittelbaren Nähe der Substratrückseite benötigt werden. Zum Zwecke der Erdung reichen geringe Ioni- sierungen der Luft vollständig aus. Allerdings ist auch bei der Verwendung bipolar ionisierter Luft eine unmittelbare Erdung der Substratrückseite notwendig.When using bipolar ionized air, due to the low currents with changing polarity, as much of the air is ionized as is required for a charge transport with regard to grounding in the immediate vicinity of the back of the substrate. For the purpose of grounding, low ionic of the air completely. However, direct grounding of the back of the substrate is also necessary when using bipolar ionized air.
Allen erwähnten Verfahren gemeinsam ist eine schwierige Innenbeschichtung von Hohlräumen, Aussparungen, Nuten und dergleichen (Faraday-Käfig) . Es zeigt sich, daß mit steigendem Oberflächenwiderstand des Substrates der Aufwand für die Beschichtungsmaßnahmen zunimmt. Meist müssen mehrere Maßnahmen kombiniert werden, um eine ausreichende Schichtqualität zu erzeugen.Common to all of the methods mentioned is a difficult internal coating of cavities, cutouts, grooves and the like (Faraday cage). It can be seen that the effort for the coating measures increases with increasing surface resistance of the substrate. Usually, several measures have to be combined in order to produce an adequate layer quality.
Ausgehend von diesen Nachteilen ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten zu schaffen, mit welchen auch sehr hochohmige Substrate in einem Arbeitsgang ohne weitere Zusatzmaßnahmen und Vorbehandlungen sowohl einseitig als auch beidseitig inbesondere mit Pulverlacken problemlos beschichtet werden können, und welches sich für die Innenbeschichtung von Hohlräumen, Aussparungen, Nuten ohne Schichtstörungen eignet.Based on these disadvantages, it is an object of the invention to provide a method and a device for the electrostatic coating of substrates, with which even very high-resistance substrates can be coated in one operation without further additional measures and pretreatments, especially on one side and on both sides, especially with powder coatings, and which is suitable for the interior coating of cavities, recesses, grooves without layer defects.
Diese Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und was eine Vorrichtung anbelangt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 19 gelöst. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der jeweiligen Lösung dar.In terms of process technology, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 and, as far as a device is concerned, by the characterizing features of claim 19. The subclaims represent advantageous refinements and developments of the respective solution.
Indem von den jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Substrates angeordneten Emissionsvorrichtungen Partikel entgegengesetzter Polarität emittiert wer- den, wobei die von mindestens einer Emissionsvorrich- tung emittierten Partikel das Beschichtungsmedium darstellen, lassen sich die Substrate ohne aufwendige Erdungsmaßnahmen oder zusätzliche Arbeitsgänge wahlweise einseitig oder beidseitig beschichten.By emitting particles of opposite polarity from the emission devices respectively arranged on opposite sides of the substrate, the particles from at least one emission device being emitted. particles emitted as the coating medium, the substrates can be coated on one or both sides without complex grounding measures or additional work steps.
Bei dem erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren lagern sich gegenpolig geladene Partikel auf gegenüberliegenden Seite des Substrates an und sind aktiv am Aufbau der Schicht und an der Schichthaftung betei- ligt. Die entgegengesetzt geladenen Partikel bleiben auf der Substratoberfläche haften, weil sie sich aufgrund Coulombscher Kräfte gegenseitig durch das Substrat hindurch anziehen. Es werden polarisierbare Anteile im Substrat in eine Vorzugsrichtung ausge- richtet, was zu Partikelhaftung beiträgt. Bei Beschichtungsverfahren des Standes der Technik tritt gerade dieser Effekt nicht auf, da die auf das Substrat applizierten Ladungen möglichst schnell über die Substraterdung abfließen sollen, damit der Schicht- aufbau nicht negativ beeinflußt wird.In the coating method according to the invention, particles with opposite polarity accumulate on the opposite side of the substrate and are actively involved in the build-up of the layer and in the layer adhesion. The oppositely charged particles stick to the substrate surface because they attract each other through the substrate due to Coulomb forces. Polarizable portions in the substrate are aligned in a preferred direction, which contributes to particle adhesion. This effect does not occur in the case of coating processes of the prior art, since the charges applied to the substrate should flow away as quickly as possible via the substrate earth so that the layer structure is not adversely affected.
Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist die Tatsache, daß keine Erdung des Substrates notwendig ist. Aus diesem Grund können mehrere Substrate unterschiedli- eher elektrischer Leitfähigkeit oder aus Teilen unterschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit zusammengesetzte Substrate gleichzeitig in einem Arbeitsschritt homogen beschichtet werden. So sind etwa Reparaturarbeiten an metallischen, teilweise blankge- schliffenen und teilweise noch beschichteten Werkstücken, beispielsweise Kotflügeln, problemlos möglich.An important aspect of the invention is the fact that no grounding of the substrate is necessary. For this reason, several substrates with different electrical conductivity or substrates composed of parts with different electrical conductivity can be coated homogeneously in one step. For example, repair work on metallic, partly bright-ground and partly still coated workpieces, such as fenders, is possible without any problems.
Als Beschichtungsmedien eignen sich sowohl rieselfä- hige Schüttgüter wie keramische Pulver wie Emaile oder Zement, Pulverlacke wie Epoxy-, Polyester- oder Acrylatpulver oder andere pulverförmige Stoffe wie Zucker oder Salz als auch flüssige Benetzungsstoffe wie Naßlacke, Slurrys, Dispersionen, Wasser, anorga- nische Lösemittel, organische Lösemittel oder Mischungen aus mindestens zwei dieser Komponenten. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für pulverförmige Stoffe wie Pulverlacke, bei welchen im Gegensatz zu flüssigen Benetzungsstoffen, welche einen Flüssigkeitsfilm ausbilden, keine adhäsive Haftung auftritt.Free-flowing bulk goods as well as ceramic powders such as enamel are suitable as coating media or cement, powder coatings such as epoxy, polyester or acrylate powder or other powder substances such as sugar or salt as well as liquid wetting substances such as wet coatings, slurries, dispersions, water, inorganic solvents, organic solvents or mixtures of at least two of these components. The method according to the invention is particularly suitable for powdery substances such as powder coatings, in which, in contrast to liquid wetting substances which form a liquid film, no adhesive adhesion occurs.
Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß eine gute Be- schichtungsqualität nahezu unabhängig vom Oberflä- chenwiderstand des Substrates ist. Mit dem erfin- dungsgemäßen Verfahren lassen sich jedoch sowohl Leiter als auch Isolatoren beschichten. Das Verfahren eignet sich insbesondere auch für eine qualitativ hochwertige Beschichtung von beispielsweise Hohlräu- men, Aussparungen, Profilen und Nuten, ohne daß zeit- und kostenaufwendige Zusatzmaßnahmen erforderlich wären.It has been shown in practice that good coating quality is almost independent of the surface resistance of the substrate. However, both conductors and insulators can be coated using the method according to the invention. The method is also particularly suitable for a high-quality coating of, for example, cavities, cutouts, profiles and grooves, without the need for time-consuming and costly additional measures.
Als Emissionsvorrichtungen eignen sich beispielsweise herkömmliche Beschichtungsorgane wie Sprühpistolen. Bevorzugt finden solche Emissionsvorrichtungen Verwendung, mit denen Partikelladung, Partikelmassenstrom, usw. gezielt steuerbar sind. Bei größeren Substraten oder zur Verbesserung der Schichthomoge- nität können auf einer oder auf beiden Seiten des Substrates auch mehr als eine Emissionsvorrichtung angeordnet sein.For example, conventional coating devices such as spray guns are suitable as emission devices. Such emission devices with which particle charge, particle mass flow, etc. can be specifically controlled are preferably used. In the case of larger substrates or to improve the layer homogeneity, more than one emission device can also be arranged on one or on both sides of the substrate.
Zur beidseitigen Beschichtung von Substraten wird auf jeder Werksückseite von mindestens einer Emis- sionsvorrichtung das Beschichtungsmedium emittiert, wobei von auf der einen Seite des Substrates angeordneten Vorrichtungen positiv geladene Beschichtungspartikel und von auf der anderen Seite des Substrates angeordneten Vorrichtungen negative Beschichtungspartikel emittiert werden.For coating substrates on both sides, at least one emis- sion device emits the coating medium, wherein positively charged coating particles are emitted from devices arranged on one side of the substrate and negative coating particles are emitted from devices arranged on the other side of the substrate.
Zur einseitigen Beschichtung von Substraten ist es vorteilhaft, wenn von mindestens einer, auf der zu beschichtenden Seite des Substrates angeordnetenFor one-sided coating of substrates, it is advantageous if at least one is arranged on the side of the substrate to be coated
Emissionsvorrichtung das Beschichtungsmedium emittiert wird. Erfindungsgemäß emittiert mindestens eine, auf der entgegengesetzten Seite des Substrates angeordnete Emissionsvorrichtung Partikel als gelade- nes Kompensationsmedium zum entgegengesetzt geladenen Beschichtungsmedium. Das Kompensationsmedium ist dadurch charakterisiert, daß es im Gegensatz zum Beschichtungsmedium nicht dauerhaft am Substrat haftet. Als Kompensationspartikel eignen sich ionisierte gas- förmige, flüssige und feste Medien wie beispielsweise ionisierte Luft.Emission device the coating medium is emitted. According to the invention, at least one emission device arranged on the opposite side of the substrate emits particles as a charged compensation medium to the oppositely charged coating medium. The compensation medium is characterized in that, in contrast to the coating medium, it does not adhere permanently to the substrate. Ionized gaseous, liquid and solid media such as ionized air are suitable as compensation particles.
Die elektrische Aufladung von Beschichtungs- und Kompensationsmedium kann durch Leitung in Kontakt mit spannungsführenden Elektroden, durch Influenz, durch Reibungselektrizität (Tribo-Aufladung) , durch Ionisation im Feld einer Corona-Entladung oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen erfolgen. Die Partikelaufladung mittels Corona-Entladung findet bei Be- schichtungspartikeln bevorzugt bei einem Elektroden Potential zwischen 30 und 200 kV und bei Kompensationspartikeln ebenfalls bevorzugt bei einem Elektrodenpotential zwischen 30 und 200 kV, besonders bevorzugt zwischen 60 und 120 kV statt. Die geeignete Spannung hängt jeweils ab von Form und Größe der Par- tikel, von der eingestellten Luftströmungsge- schwindigkeit in der Düse und dem Abstand der Emissionsvorrichtungen vom Substrat.The coating and compensation medium can be electrically charged by conduction in contact with live electrodes, by influence, by frictional electricity (tribo-charging), by ionization in the field of a corona discharge or by a combination of these measures. The particle charging by means of corona discharge takes place in the case of coating particles preferably at an electrode potential between 30 and 200 kV and in the case of compensation particles likewise preferably at an electrode potential between 30 and 200 kV, particularly preferably between 60 and 120 kV. The appropriate voltage depends on the shape and size of the par particle, the set air flow speed in the nozzle and the distance of the emission devices from the substrate.
Gegenüber anderen Verfahren bietet das triboelektri- sche Verfahren eine Reihe von Vorteilen wie hohes Eindringvermögen der geladenen Partikel in Hohlräume, problemlose Mehrschichtbeschichtung und hohe Aufladungseffektivität. Das triboelektrische Verfahren eignet sich vor allem für Pulverlacke.Compared to other processes, the triboelectric process offers a number of advantages such as high penetration of the charged particles into cavities, problem-free multi-layer coating and high charging effectiveness. The triboelectric process is particularly suitable for powder coatings.
Zur Verbesserung der Schichthomogenität kleinerer Substrate oder zur ganzflächigen Beschichtung größerer Substrate ist es vorteilhaft, wenn die auf der zu beschichtenden Substratseite bzw. den zu beschichtenden Substratseiten angeordneten Emissionsvorrichtungen parallel zur Substratoberfläche bewegt werden. Auch eine Variation der Abstände zwischen den Emissionsvorrichtungen und dem Substrat sind zum Zwecke der Kantendeckung und Hohlrauminnenbeschichtung von beispielsweise Flaschen oder Helmen möglich. Besonders vorteilhaft ist eine synchrone Bewegung gegenüberliegender Emissionsvorrichtungen.To improve the layer homogeneity of smaller substrates or to coat larger substrates over the entire surface, it is advantageous if the emission devices arranged on the substrate side to be coated or the substrate sides to be coated are moved parallel to the substrate surface. A variation of the distances between the emission devices and the substrate is also possible for the purpose of edge covering and cavity interior coating of, for example, bottles or helmets. A synchronous movement of opposite emission devices is particularly advantageous.
Die Aufladung der Partikel kann in der Weise erfolgen, daß die auf einer Substratseite angeordneten Emissionsvorrichtungen während des gesamten Beschich- tungsvorganges ausschließlich positiv geladene Partikel und die gegenüberliegenden Emissionsvorrichtungen ausschließlich negativ geladene Partikel emittieren.The particles can be charged in such a way that the emission devices arranged on one substrate side emit only positively charged particles and the opposite emission devices exclusively negatively charged particles during the entire coating process.
Alternativ können von den auf einer Substratseite angeordneten Emissionsvorrichtungen abwechselnd Partikel positiver und negativer Polarität und von den auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Emissionsvorrichtungen Partikel mit jeweils entgegengesetzter Polarität emittiert werden.Alternatively, particles of positive and negative polarity can be alternated from the emission devices arranged on one side of the substrate and particles arranged on the opposite side Emission devices particles with opposite polarity are emitted.
Als mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtbare Substrate eignen beispielsweise Stoffe wie Holz, MDF- Platten, Spanplatten, Glas, Papier, Pappe, Stoff, Keramik, Metalle wie Formteile aus Schwarz- oder Aluminiumblech, Kunststoffe wie Polyacetylen, Polyvinylchlorid, Noryl, Acryl oder glasfaserferstärkten Kunststoffe, Laminate aus unterschiedlichen Werkstoffen oder Lebensmittel wie Backwaren oder Schokolade. Die Substrate können sowohl starr als auch flexibel sein. Ein simultanes Beschichten von am selben Werkεtückträger befestigen Werkstücken unterschiedli- eher elektrischer Leitfähigkeit ist möglich.Suitable substrates that can be coated with the process according to the invention are, for example, materials such as wood, MDF boards, particle board, glass, paper, cardboard, fabric, ceramics, metals such as molded parts made of black or aluminum sheet, plastics such as polyacetylene, polyvinyl chloride, Noryl, acrylic or glass fiber reinforced plastics , Laminates made of different materials or foods such as baked goods or chocolate. The substrates can be both rigid and flexible. Simultaneous coating of workpieces of different electrical conductivity attached to the same workpiece carrier is possible.
Da mit dem Verfahren auch mehrere Schichten übereinander appliziert werden können, ist es für die Mehr- schicht- und die Effektlackierung geeignet. So kann beispielsweise Pulverklarlack auf Pulverbasislacken appliziert werden.Since the process can also be used to apply several layers one above the other, it is suitable for multi-layer and effect painting. For example, powder clear coat can be applied to powder base coats.
Als Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahrens eignen sich Emissions- Vorrichtungen wie handelsübliche Corona- oder reibungsaufgeladene Sprühorgane, welche zumindest Zuführungen und Kanäle für Luft und zu applizierendes Beschichtungsmedium aufweisen. Mit der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind folglich keine er- neuten Anschaffungskosten verbunden.Suitable devices for carrying out the coating method according to the invention are emission devices, such as commercially available corona or friction-charged spraying devices, which have at least inlets and channels for air and the coating medium to be applied. Consequently, no new acquisition costs are associated with the implementation of the method according to the invention.
Zur einseitigen Beschichtung kann bei der auf der nicht zu beschichtenden Substratseite angeordneten Emissionsvorrichtung die Beschichtungsmediu zudosie- rung gesperrt werden, so daß beispielsweise nur die das Kompensationsmedium bildenden Luftpartikel elektrisch aufgeladen und in Richtung auf das Substrat emittiert werden.For one-sided coating, the coating medium can be blocked in the emission device arranged on the substrate side that is not to be coated, so that, for example, only the air particles forming the compensation medium are electrically charged and emitted in the direction of the substrate.
Der Abstand zwischen Corona- bzw. reibungsaufgeladenen Tribo-Sprühorganen und dem Substrat beträgt bevorzugt zwischen 100 und 300 mm bzw. zwischen 5 und 300 mm. Die Sprühabstände sind an die jeweilige Form, Größe und Dicke des Werkstückes sowie an die Parti- kelgröße anzupassen.The distance between corona or friction-charged tribo-spray elements and the substrate is preferably between 100 and 300 mm or between 5 and 300 mm. The spraying distances have to be adapted to the respective shape, size and thickness of the workpiece as well as to the particle size.
Die Figur zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen elektrostatischen Beschichtungsverfahrens. Das Substrat 1 ist dabei zwischen zwei Emissionsvorrichtungen 2, 3 angeordnet. Angedeutet ist die Emission geladener Partikel durch die Emissionsvorrichtungen 2, 3. Wie durch die Pfeile 4 und 5 skizziert, werden die Emissionsvorrichtungen parallel zu den Substratoberflächen bewegt, wobei die Bewegung der beiden gegenüberliegenden Emissionsvorrichtungen 2, 3 synchronisiert ist.The figure schematically shows a device for carrying out the electrostatic coating method according to the invention. The substrate 1 is arranged between two emission devices 2, 3. The emission of charged particles by the emission devices 2, 3 is indicated. As sketched by the arrows 4 and 5, the emission devices are moved parallel to the substrate surfaces, the movement of the two opposite emission devices 2, 3 being synchronized.
Nachfolgend wird je ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine einseitige und eine zweiseitige Substratbeschichtung näher beschrieben.An exemplary embodiment of the method according to the invention for a one-sided and a two-sided substrate coating is described in more detail below.
Verfahren für beidseitige BeschichtungDouble-sided coating process
Nach der Reinigung und Entfettung des Substrats wird auf die Substratvorderseite eine Tribo-Handpistole mit Flachstrahl- oder Pralltellerdüse gerichtet. Beim Durchströmen des Aufladekanals werden die Pulverpartikel positiv aufgeladen. Auf die Rückseite des Substrates wird eine Corona- Handpistole (ohne Ionenreduzierung) mit Flachstrahl- oder Pralltellerdüse gerichtet. Die Elektrodenspannung beträgt 100 kV. Pulverlackpartikel werden durch Kontakt mit den Luftionen der Corona negativ aufgeladen.After cleaning and degreasing the substrate, a tribo handgun with a flat jet or baffle plate nozzle is pointed at the front of the substrate. The powder particles are positively charged when flowing through the charging channel. A corona hand gun (without ion reduction) with a flat jet or baffle plate nozzle is pointed at the back of the substrate. The electrode voltage is 100 kV. Powder coating particles are negatively charged by contact with the air ions of the corona.
Beide Sprühorgane besitzen einen Abstand von ungefähr 100 mm zur Substratoberfläche und sind jeweils senkrecht auf diese gerichtet. Der Pulvermassenstrom beider Sprühorgane stimmt überein. Bei gleichzeitigem Beschichten gegenüberliegender Substratseiten ist die Bewegung gegenüberliegender Pulversprühorgane synchronisiert. Die Pulversprühorgane bewegen sich je- weils über die gesamte Substratfläche. Bei Pulverlacken wurden Schichtdicken zwischen 60 und 100 μm realisiert.Both spraying devices are at a distance of approximately 100 mm from the substrate surface and are each directed perpendicularly to it. The powder mass flow of both spray organs is the same. With simultaneous coating of opposite sides of the substrate, the movement of opposing powder spray elements is synchronized. The powder spray elements move over the entire substrate area. Layer thicknesses between 60 and 100 μm were achieved for powder coatings.
Da bei den erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren die unterschiedliche Polarität der Ladungsträger auf den entgegengesetzten Substratseiten für den Aufbau und die Haftung der Pulverschicht verantwortlich ist, sind viele Variationen der Pulverauflademechanismen denkbar. Sowohl zur Erzeugung positiver als auch ne- gativer Ladungsträger eigenen sich daher beispielsweise Auflademechanismen wie Corona-, ionenreduzierte Corona- oder Tribo-Aufladung sowie eine Kombination aus Tribo- und Corona-Aufladung.Since the different polarity of the charge carriers on the opposite substrate sides is responsible for the structure and the adhesion of the powder layer in the coating methods according to the invention, many variations of the powder charging mechanisms are conceivable. Charging mechanisms such as corona, ion-reduced corona or tribo charging and a combination of tribo and corona charging, for example, are therefore suitable for generating both positive and negative charge carriers.
Zur Erzielung einer guten Innenbeschichtung von Hohlräumen oder Profilteilen ist eine leichte Annäherung des Sprühorgans an die entsprechende Öffnung oder das Profil des Substrates ausreichend. Verfahren für einseitige BeschichtungTo achieve a good internal coating of cavities or profile parts, a slight approach of the spraying device to the corresponding opening or the profile of the substrate is sufficient. Single-sided coating process
Nach erfolgter Reinigung werden zwei Sprühorgane wie für die beidseitige Beschichtung auf das Substrat gerichtet. Beim Corona-Sprühorgan wird die Pulverzu- dosierung gesperrt, so daß nur Luft durch das Sprühorgan bläst. Da die geladenen Luftionen beweglicher sind als geladene Pulverpartikel, kann der Sprühabstand auf der nicht zu beschichtenden Substratrück- seite vergrößert werden. Auch bei der einseitigenAfter cleaning, two spray elements are directed onto the substrate as for the two-sided coating. With the corona spraying device the powder metering is blocked so that only air blows through the spraying device. Since the charged air ions are more mobile than charged powder particles, the spray distance on the back of the substrate that is not to be coated can be increased. Even with the one-sided
Beschichtung bringt eine synchrone Bewegung der beiden Sprühorgane Vorteile hinsichtlich der Beschich- tungsqualität.Coating brings a synchronous movement of the two spray elements with advantages in terms of coating quality.
Bei der Außenbeschichtung von Hohlkörpern wie Helmen genügt es, ein Corona-Sprühorgan in die Öffnung zu richten und mit einem Tribo-Sprühorgan die Bewegung für die Flächenbeschichtung auszuführen.When coating the outside of hollow bodies such as helmets, it is sufficient to point a corona spraying device into the opening and to carry out the movement for the surface coating with a tribo-spraying device.
Bei Versuchen wurden an einen Kunststoff-Warenträger gleichzeitig leitende und nichtleitende Substrate befestigt und qualitativ hochwertig beschichtet.In tests, conductive and non-conductive substrates were attached to a plastic product carrier at the same time and coated with high quality.
Die nachfolgende Tabelle zeigt einige Beschichtungs- beispiele. Die Substrate konnten sowohl einseitig als auch beidseitig beschichtet werden. Die Beschichtung seitlicher Substratkanten war unproblematisch. The following table shows some coating examples. The substrates could be coated on one side as well as on both sides. The coating of lateral substrate edges was not a problem.
Substrat Dicke Oberf1. -WiderstandSubstrate thickness Oberf1. -Resistance
PVC-Platte 9 mm 4 GΩPVC plate 9 mm 4 GΩ
Noryl-Profil 4 mm 30 GΩNoryl profile 4 mm 30 GΩ
Acrylglas-Platte 9 mm 300 TΩAcrylic glass plate 9 mm 300 TΩ
MDF-Platte 50 mm 100 GΩ (kunststoffbesch. )MDF board 50 mm 100 GΩ (plastic coated)
Stofftuch 1 mm -1 mm cloth -
Glasflasche 3-5 mm 20 GΩ (Corona-Luft innen)Glass bottle 3-5 mm 20 GΩ (corona air inside)
Schwarzblech 0.7 mm 0.02 ΩBlack plate 0.7 mm 0.02 Ω
Papier - -Paper - -
Keramik-Platte 6 mm 10 GΩ Ceramic plate 6 mm 10 GΩ

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von im Bereich zwischen mindestens zwei, elektrisch geladene Partikel emittierenden Emissionsvorrichtungen angeordneten Substraten mit einem Beschichtungsmedium,1. A method for the electrostatic coating of substrates arranged in the area between at least two electrically charged particle-emitting emission devices with a coating medium,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,characterized ,
daß von den jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Substrates (1) angeordneten Emissionsvorrichtungen (2, 3) Partikel entgegengesetzter Polarität emittiert werden undthat particles of opposite polarity are emitted by the emission devices (2, 3) arranged on opposite sides of the substrate (1) and
daß die von mindestens einer Emissionsvorrichtung (2, 3) emittierten Partikel das Beschichtungsmedium darstellen.that the particles emitted by at least one emission device (2, 3) represent the coating medium.
2. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat (1) nicht geerdet wird.2. A method for the electrostatic coating of substrates according to claim 1, characterized in that the substrate (1) is not grounded.
3. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , daß auf gegenüberliegenden Substratseiten von jeweils mindestens einer Emissionsvorrichtung (2, 3) das Beschichtungsmedium emittiert wird. 3. A method for the electrostatic coating of substrates according to claim 1 or 2, characterized in that the coating medium is emitted on opposite sides of the substrate by at least one emission device (2, 3).
4. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß von mindestens einer, auf der zu beschich- tenden Substratseite angeordneten Emissionsvorrichtung (2) das Beschichtungsmedium emittiert wird und die von mindestens einer, auf der gegenüberliegenden Substratseite angeordneten Emissionsvor- richtung (3) emittierten Partikel ein Kompensationsmedium darstellen.4. A method for the electrostatic coating of substrates according to claim 1 or 2, characterized in that the coating medium is emitted by at least one emission device (2) arranged on the substrate side to be coated and that of at least one emission device arranged on the opposite substrate side - Direction (3) emitted particles represent a compensation medium.
5. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmedium und/oder das Kompensationsmedium durch Leitung in Kontakt mit spannungsführenden Elektroden, durch Influenz, durch Reibungselektrizität (Tribo-Aufladung) oder durch Ionisation im Feld einer Corona-Entladung oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen aufgeladen wird.5. Process for the electrostatic coating of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that the coating medium and / or the compensation medium by conduction in contact with live electrodes, by influence, by frictional electricity (tribocharging) or by ionization in the field a corona discharge or a combination of these measures.
6. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmedium und/oder das Kompensationsmedium durch Ionisation im Feld einer Corona-Entladung bei einem Elektrodenpotential zwischen 30 und 200 kV aufgeladen wird. 6. A method for the electrostatic coating of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that the coating medium and / or the compensation medium is charged by ionization in the field of a corona discharge at an electrode potential between 30 and 200 kV.
7. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtungsmedien rieselfähige Schütt- guter oder flüssige Benetzungsstoffe eingesetzt werden.7. A method for the electrostatic coating of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that free-flowing bulk good or liquid wetting agents are used as coating media.
8. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtungsmedien rieselfähige Schüttgüter wie keramische Pulver wie E aile oder Zement, Pulverlacke wie Epoxy-, Polyester- oder Acrylatpulver oder Pulver wie Zucker oder Salz oder eine Mischung aus mindestens zwei dieser8. A method for the electrostatic coating of substrates according to any one of the preceding claims, characterized in that free-flowing bulk materials such as ceramic powders such as E aile or cement, powder coatings such as epoxy, polyester or acrylate powder or powder such as sugar or salt or a as coating media Mixture of at least two of these
Komponenten eingesetzt werden.Components are used.
9. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtungsmedien flüssige Benetzungs- stoffe wie Naßlacke, Slurrys, Dispersionen, Wasser, anorganische Lösemittel, organische Lösemittel oder eine Mischung aus mindestens zwei dieser Komponenten eingesetzt werden.9. Process for the electrostatic coating of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that liquid wetting agents such as wet lacquers, slurries, dispersions, water, inorganic solvents, organic solvents or a mixture of at least two of these components are used as coating media .
10. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kompensationsmediem ionisierte Medien in flüssigem, festem oder gasförmigem Aggregatzu- stand eingesetzt werden. 10. A method for the electrostatic coating of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that ionized media in liquid, solid or gaseous state are used as the compensation medium.
11. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kompensationsmedium ionisierte Luft eingesetzt wird.11. A method for the electrostatic coating of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that ionized air is used as the compensation medium.
12. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die das Beschichtungsmedium emittierenden Emissionsvorrichtungen (2, 3) während der Beschichtung relativ zum Substrat bewegt werden.12. A method for the electrostatic coating of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that at least the emission devices (2, 3) emitting the coating medium are moved relative to the substrate during the coating.
13. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen gegenüberliegender E issions- Vorrichtungen synchronisiert werden.13. The method for electrostatic coating of substrates according to claim 12, characterized in that the movements of opposing E issions devices are synchronized.
14. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den auf einer Substratseite angeordneten14. A method for the electrostatic coating of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that arranged on one side of the substrate
Emissionsvorrichtungen (2) während des gesamten Beschichtungsvorganges ausschließlich positiv geladene Partikel und von den auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Beschichtungsorga- nen (3) ausschließlich negativ geladene Partikel emittiert werden. Emission devices (2) are emitted exclusively positively charged particles during the entire coating process and only negatively charged particles are emitted by the coating organs (3) arranged on the opposite side.
15. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß von den auf einer Substratseite angeordneten Emissionsvorrichtungen (2) abwechselnd Partikel positiver und negativer Polarität und von den auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten Emissionsvorrichtungen (3) Partikel mit jeweils entgegengesetzter Polarität emittiert werden.15. A method for the electrostatic coating of substrates according to one of claims 1 to 13, characterized in that of the emission devices (2) arranged on one side of the substrate alternately particles of positive and negative polarity and of the emission devices (3) arranged on the opposite side with particles opposite polarity are emitted.
16. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrate (1) Stoffe wie Holz, MDF-Plat- ten, Spanplatten, Glas, Papier, Pappe, Stoff,16. A method for the electrostatic coating of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that as substrates (1) materials such as wood, MDF boards, chipboard, glass, paper, cardboard, fabric,
Keramik, Metalle wie Bleche, Kunststoffe wie Po- lyacetylen, Polyvinylchlorid, Noryl, Acryl oder glasfaserferstarkten Kunststoffe, Laminate aus unterschiedlichen Werkstoffen oder Lebensmittel wie Backwaren oder Schokolade eingesetzt werden.Ceramics, metals such as sheets, plastics such as polyacetylene, polyvinyl chloride, noryl, acrylic or plastics reinforced with glass fibers, laminates made of different materials or foods such as baked goods or chocolate are used.
17. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Substrate (1) unterschiedlicher elektrischer17. A method for the electrostatic coating of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that substrates (1) of different electrical
Leitfähigkeit gleichzeitig beschichtet werden.Conductivity can be coated at the same time.
18. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Substrat (1) mehrere Schichten übereinander appliziert werden. 18. A method for the electrostatic coating of substrates according to one of the preceding claims, characterized in that several layers are applied one above the other on the substrate (1).
19. Vorrichtung zur Durchführung eines elektrostatischen Beschichtungsverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus mindestens zwei Emissionsvorrichtungen (2, 3), welche zumindest Zuführungen und Kanäle für Luft und das Beschichtungsmedium aufweisen.19. Device for carrying out an electrostatic coating method according to one of the preceding claims, consisting of at least two emission devices (2, 3) which have at least feeders and channels for air and the coating medium.
20. Vorrichtung zur Durchführung eines elektrostatischen Beschichtungsverfahrens nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Emissionsvorrichtungen (2, 3) zur Emission des Kompensationsmediums von der Zudosierung des Beschichtungsmediums abgetrennt sind.20. Device for carrying out an electrostatic coating method according to claim 19, characterized in that emission devices (2, 3) for emitting the compensation medium are separated from the metering of the coating medium.
21. Vorrichtung zur Durchführung eines elektrostatischen Beschichtungsverfahrens nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Emissionsvorrichtungen (2, 3) Corona- und/oder reibungsaufgeladene Sprühorgane sind.21. Device for carrying out an electrostatic coating method according to claim 19 or 20, characterized in that the emission devices (2, 3) are corona and / or friction-charged spray elements.
22. Vorrichtung zur Durchführung eines elektrostatischen Beschichtungsverfahrens nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Corona-Sprühorgane einen Abstand zum Substrat zwischen 100 und 300 mm aufweisen und die reibungsaufgeladenen Sprühorgane einen Abstand zum Substrat zwischen 5 und 300 mm aufweisen. 22. Device for carrying out an electrostatic coating method according to claim 21, characterized in that the corona spraying elements are at a distance from the substrate between 100 and 300 mm and the friction-charged spraying elements are at a distance from the substrate between 5 and 300 mm.
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