DE19636234C2 - Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung von SubstratenInfo
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- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor
richtung zur elektrostatischen Beschichtung von Subs
traten mit einem rieselfähigen Beschichtungsmedium.
Die Substrate sind dabei im Bereich zwischen minde
stens zwei Emissionsvorrichtungen angeordnet. Die
Emissionsvorrichtungen emittieren elektrisch geladene
Partikel.
Elektrostatische Beschichtungsverfahren stellen in
der modernen Industrielackierung sowohl wirtschaft
lich 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.
Bei elektrostatischen Beschichtungsverfahren werden
die zu applizierenden Partikel, beispielsweise Naß-
oder Pulverlacke, elektrisch aufgeladen und über ein
Beschichtungsorgan auf die Oberfläche des zu be
schichtenden Substrates appliziert. Auf der Oberflä
che des Substrates haften die Partikel aufgrund Cou
lombscher Anziehungskräfte.
Hinsichtlich der Partikelaufladung lassen sich ver
schiedene Mechanismen unterscheiden. Partikel können
durch Ionisation im Feld einer Corona-Entladung,
durch Reibungselektrizität (sog. Tribo-Aufladung),
durch Leitung in Kontakt mit spannungsführenden Elek
troden oder durch Influenz aufgeladen werden.
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 um
gewandelt. Die Beschichtungspartikel werden dabei
infolge von Reibung aufgeladen. Solche Lösungen sind
z. B. in DE 24 55 161 C2 und EP 0 437 383 A1 beschrie
ben. Wobei nach DE 24 55 161 C2 eine geerdete Fläche
mit partikelförmigen Material beschichtet werden
soll. Hierbei wird ein Kondensator geladen und eine
Fläche des Kondensators mit gleicher Polarität, wie
das geladene partikelförmige Beschichtungsmaterial so
angeordnet, daß dieses in Richtung auf die zu be
schichtende Fläche zusätzlich beschleunigt wird.
Zur Erhöhung des Auftragswirkungsgrades und zur Ver
besserung der Schichtqualität ist es üblich, das zu
beschichtende Substrat zu erden. Substrate mit einem
elektrischen Oberflächenwiderstand bis ungefähr
1 GΩ werden direkt über leitende Kontakte mit der Er
dung verbunden. Substrate mit einem Oberflächenwider
stand von über 1 GΩ benötigen hingegen Zusatzmaßnah
men, mit deren Hilfe ein Ladungstransport zur Erdung
ermöglicht wird.
Da bei allen gebräuchlichen Verfahren zur elektrosta
tischen Beschichtung eine Werkstückerdung notwendig
ist, die Erdungsmaßnahmen und eventuell erforderliche
Zusatzmaßnahmen aber von der elektrischen Leitfähig
keit des Werkstückes abhängig sind, ist eine gleich
zeitige Beschichtung von Werkstücken unterschiedli
cher Leitfähigkeit verfahrenstechnisch sehr aufwen
dig. Insbesondere bereitet es große Probleme, Werk
stücke, welche aus Teilen unterschiedlicher Leitfä
higkeit zusammengesetzt sind, homogen zu beschichten.
Gebräuchliche Zusatzmaßnahmen zur Erdung schlecht
leitender Substrate sind beispielsweise das Aufbrin
gen einer elektrisch leitfähigen Schicht wie Leitlö
sungen oder Leitlack auf die Oberfläche des Substra
tes oder das Erwärmen des Substrates zur Senkung des
Oberflächenwiderstandes. Üblich ist auch das Hinter
legen 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.
Diese herkömmlichen Maßnahmen zur Beschichtung von
Substraten mit hohem Oberflächenwiderstand sind mit
einer Reihe von verfahrenstechnischen Nachteilen be
haftet. So erfordert die Verwendung von Leitlösungen
oder Leitlacken zusätzliche Arbeitsgänge und Kon
trollschritte beim Beschichtungsprozeß. Auch das Er
wärmen der Substrate vor der elektrostatischen Be
schichtung stellt einen zusätzlichen Arbeitsgang dar
und ist mit erhöhtem Energieeinsatz verbunden.
Das Hinterlegen von Substraten mit Metallfolien ist
kompliziert und äußerst aufwendig. Zwar ist es mög
lich, 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 ver
bunden.
Zur Vermeidung dieser Nachteile sind Verfahren im
Einsatz, bei welchen die Substratrückseite mit bipo
lar 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 io
nisierten Luftstrom ist kennzeichnend, daß er als
Ganzes elektrisch neutral ist.
Ähnlich wird auch bei der in EP 0 437 383 A1 be
schriebenen Lösung verfahren.
In der Praxis hat sich herausgestellt, daß zur Erzie
lung einer guten Schichtqualität bei hochohmigen
Substraten die Verwendung bipolar ionisierter Luft
häufig lediglich als unterstützende Maßnahme in Kom
bination mit anderen, oben beschriebenen Zusatzmaß
nahmen geeignet ist.
Bipolar ionisierte Luft wird häufig in Verbindung mit
flüssigen Beschichtungsmaterialen verwendet. Bei
Beschichtungspulvern hat sich nämlich gezeigt, daß
insbesondere ohne weitere unterstützende Maßnahmen
Benetzungsstörungen und Haftungsprobleme auftreten.
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.
Allen erwähnten Verfahren gemeinsam ist eine schwie
rige Innenbeschichtung von Hohlräumen, Aussparungen,
Nuten und dergleichen (Faraday-Käfig). Es zeigt sich,
daß mit steigendem Oberflächenwiderstand des Subs
trates der Aufwand für die Beschichtungsmaßnahmen
zunimmt. Meist müssen mehrere Maßnahmen kombiniert
werden, um eine ausreichende Schichtqualität zu er
zeugen.
Dabei ist das Problem der neutralen Zonen, die durch
die sogenannten Faraday'schen Käfige auftreten in
"defazet", 31. Jahrgang, Nr. 8/1977, S. 313-317 an
gesprochen worden. Dem soll aber durch gut dosierbare
Pulverförderung, Einflußnahme auf die Aufladung des
Beschichtungsmaterials und durch Erdung bzw. Zwangs
erdung entgegengetreten werden.
Desweiteren ist in US 4,197,331 ein System beschrie
ben, wie es bei Fotokopierern eingesetzt werden kann.
Dabei wird ein nichtleitendes Element auf einer Seite
mittels Elektroden elektrostatisch teilweise aufge
laden und auf der anderen Seite des Elementes haften
dann elektrostatisch geladene Partikel (Toner) in den
geladenen Bereichen des Elementes.
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
mit rieselfähigen Schüttgütern, inbesondere mit Pul
verlacken, problemlos beschichtet werden können, und
welches sich für die Innenbeschichtung von Hohlräu
men, Aussparungen, Nuten ohne Schichtstörungen eig
net.
Diese Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
und was eine Vorrichtung anbelangt durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Anspruchs 16 gelöst. Die Un
teransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der jeweiligen Lösung dar.
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 wahl
weise einseitig oder beidseitig beschichten.
Bei dem erfindungsgemäßen Beschichtungsverfahren la
gern sich gegenpolig geladene Partikel auf gegenüber
liegenden 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 auf
grund Coulombscher Kräfte gegenseitig durch das Sub
strat hindurch anziehen. Es werden polarisierbare An
teile im Substrat in eine Vorzugsrichtung ausge
richtet, was zu Partikelhaftung beiträgt. Bei Be
schichtungsverfahren des Standes der Technik tritt
gerade dieser Effekt nicht auf, da die auf das Subs
trat applizierten Ladungen möglichst schnell über die
Substraterdung abfließen sollen, damit der Schicht
aufbau nicht negativ beeinflußt wird.
Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist die Tatsache,
daß keine Erdung des Substrates notwendig ist. Aus
diesem Grund können mehrere Substrate unterschiedli
cher elektrischer Leitfähigkeit oder aus Teilen un
terschiedlicher elektrischer Leitfähigkeit zusammen
gesetzte Substrate gleichzeitig in einem Arbeits
schritt homogen beschichtet werden. So sind etwa Re
paraturarbeiten an metallischen, teilweise blankge
schliffenen und teilweise noch beschichteten Werk
stücken, beispielsweise Kotflügeln, problemlos mög
lich.
Als Beschichtungsmedien eignen sich erfindungsgemäß
rieselfähige Schüttgüter wie keramische Pulver, wie
Emaile
oder Zement, Pulverlacke wie Epoxy-, Polyester- oder
Acrylatpulver oder andere pulverförmige Stoffe wie
Zucker oder Salz. Das erfindungsgemäße Verfahren eig
net sich insbesondere für pulverförmige Stoffe wie
Pulverlacke, bei welchen im Gegensatz zu flüssigen
Benetzungsstoffen, welche einen Flüssigkeitsfilm aus
bilden, keine adhäsive Haftung auftritt.
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 Lei
ter 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 wä
ren.
Als Emissionsvorrichtungen eignen sich beispielsweise
herkömmliche Beschichtungsorgane wie Sprühpistolen.
Bevorzugt finden solche Emissionsvorrichtungen Ver
wendung, mit denen Partikelladung, Partikelmassen
strom, usw. gezielt steuerbar sind. Bei größeren Sub
straten oder zur Verbesserung der Schichthomogenität
können auf einer oder auf beiden Seiten des Substra
tes auch mehr als eine Emissionsvorrichtung angeord
net sein.
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 angeord
neten Vorrichtungen positiv geladene Beschichtungs
partikel und von auf der anderen Seite des Substrates
angeordneten Vorrichtungen negative Beschichtungspar
tikel emittiert werden.
Zur einseitigen Beschichtung von Substraten ist es
vorteilhaft, wenn von mindestens einer, auf der zu
beschichtenden Seite des Substrates angeordneten
Emissionsvorrichtung das Beschichtungsmedium emit
tiert wird. Erfindungsgemäß emittiert mindestens ei
ne, auf der entgegengesetzten Seite des Substrates
angeordnete Emissionsvorrichtung Partikel als gelade
nes Kompensationsmedium zum entgegengesetzt geladenen
Beschichtungsmedium. Das Kompensationsmedium ist da
durch charakterisiert, daß es im Gegensatz zum Be
schichtungsmedium nicht dauerhaft am Substrat haftet.
Als Kompensationspartikel eignen sich ionisierte gas
förmige, flüssige und feste Medien wie beispielsweise
ionisierte Luft.
Die elektrische Aufladung von Beschichtungs- und Kom
pensationsmedium kann durch Leitung in Kontakt mit
spannungsführenden Elektroden, durch Influenz, durch
Reibungselektrizität (Tribo-Aufladung), durch Ionisa
tion im Feld einer Corona-Entladung oder durch eine
Kombination dieser Maßnahmen erfolgen. Die Partikel
aufladung mittels Corona-Entladung findet bei Be
schichtungspartikeln bevorzugt bei einem Elektroden
potential zwischen 30 und 200 kV und bei Kompensa
tionspartikeln ebenfalls bevorzugt bei einem Elektro
denpotential zwischen 30 und 200 kV, besonders bevor
zugt 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 Emis
sionsvorrichtungen vom Substrat.
Gegenüber anderen Verfahren bietet das triboelektri
sche Verfahren eine Reihe von Vorteilen wie hohes
Eindringvermögen der geladenen Partikel in Hohlräume,
problemlose Mehrschichtbeschichtung und hohe Aufla
dungseffektivität. Das triboelektrische Verfahren
eignet sich vor allem für Pulverlacke.
Zur Verbesserung der Schichthomogenität kleinerer
Substrate oder zur ganzflächigen Beschichtung größe
rer Substrate ist es vorteilhaft, wenn die auf der zu
beschichtenden Substratseite bzw. den zu beschichten
den Substratseiten angeordneten Emissionsvorrichtun
gen parallel zur Substratoberfläche bewegt werden.
Auch eine Variation der Abstände zwischen den Emis
sionsvorrichtungen und dem Substrat sind zum Zwecke
der Kantendeckung und Hohlrauminnenbeschichtung von
beispielsweise Flaschen oder Helmen möglich. Beson
ders vorteilhaft ist eine synchrone Bewegung gegen
überliegender Emissionsvorrichtungen.
Die Aufladung der Partikel kann in der Weise erfol
gen, daß die auf einer Substratseite angeordneten
Emissionsvorrichtungen während des gesamten Beschich
tungsvorganges ausschließlich positiv geladene Parti
kel und die gegenüberliegenden Emissionsvorrichtungen
ausschließlich negativ geladene Partikel emittieren.
Alternativ können von den auf einer Substratseite
angeordneten Emissionsvorrichtungen abwechselnd Par
tikel positiver und negativer Polarität und von den
auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten
Emissionsvorrichtungen Partikel mit jeweils entgegen
gesetzter Polarität emittiert werden.
Als mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtbare
Substrate eignen beispielsweise Stoffe wie Holz, MDF-
Platten, Spanplatten, Glas, Papier, Pappe, Stoff, Ke
ramik, Metalle wie Formteile aus Schwarz- oder Alu
miniumblech, Kunststoffe wie Polyacetylen, Polyvinyl
chlorid, Noryl, Acryl oder glasfaserferstärkten
Kunststoffe, Laminate aus unterschiedlichen Werk
stoffen oder Lebensmittel wie Backwaren oder Schoko
lade. Die Substrate können sowohl starr als auch fle
xibel sein. Ein simultanes Beschichten von am selben
Werkstückträger befestigen Werkstücken unterschiedli
cher elektrischer Leitfähigkeit ist möglich.
Da mit dem Verfahren auch mehrere Schichten überein
ander appliziert werden können, ist es für die Mehr
schicht- und die Effektlackierung geeignet. So kann
beispielsweise Pulverklarlack auf Pulverbasislacken
appliziert werden.
Als Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsge
mäßen Beschichtungsverfahrens eignen sich erfindungs
gemäß als Emissionsvorrichtungen handelsübliche Coro
na- oder reibungsaufgeladene Sprühorgane, welche zu
mindest Zuführungen und Kanäle für Luft und zu appli
zierendes Beschichtungsmedium aufweisen. Mit der
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
folglich keine erneuten Anschaffungskosten verbunden.
Zur einseitigen Beschichtung kann bei der auf der
nicht zu beschichtenden Substratseite angeordneten
Emissionsvorrichtung die Beschichtungsmediumzudosie
rung gesperrt werden, so daß beispielsweise nur die
das Kompensationsmedium bildenden Luftpartikel elek
trisch aufgeladen und in Richtung auf das Substrat
emittiert werden.
Der Abstand zwischen Corona- bzw. reibungsaufgelade
nen Tribo-Sprühorganen und dem Substrat beträgt be
vorzugt 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.
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 Emissionsvor
richtungen 2, 3 synchronisiert ist.
Nachfolgend wird je ein Ausführungsbeispiel des er
findungsgemäßen Verfahrens für eine einseitige und
eine zweiseitige Substratbeschichtung näher be
schrieben.
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 Pulverpar
tikel positiv aufgeladen.
Auf die Rückseite des Substrates wird eine Corona-
Handpistole (ohne Ionenreduzierung) mit Flachstrahl-
oder Pralltellerdüse gerichtet. Die Elektrodenspan
nung beträgt 100 kV. Pulverlackpartikel werden durch
Kontakt mit den Luftionen der Corona negativ aufge
laden.
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 syn
chronisiert. Die Pulversprühorgane bewegen sich je
weils über die gesamte Substratfläche. Bei Pulver
lacken wurden Schichtdicken zwischen 60 und 100 µm
realisiert.
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 beispiels
weise Auflademechanismen wie Corona-, ionenreduzierte
Corona- oder Tribo-Aufladung sowie eine Kombination
aus Tribo- und Corona-Aufladung.
Zur Erzielung einer guten Innenbeschichtung von Hohl
räumen oder Profilteilen ist eine leichte Annäherung
des Sprühorgans an die entsprechende Öffnung oder das
Profil des Substrates ausreichend.
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 Sprüh
organ bläst. Da die geladenen Luftionen beweglicher
sind als geladene Pulverpartikel, kann der Sprühab
stand auf der nicht zu beschichtenden Substratrück
seite vergrößert werden. Auch bei der einseitigen
Beschichtung bringt eine synchrone Bewegung der bei
den Sprühorgane Vorteile hinsichtlich der Beschich
tungsqualität.
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.
Bei Versuchen wurden an einen Kunststoff-Warenträger
gleichzeitig leitende und nichtleitende Substrate
befestigt und qualitativ hochwertig beschichtet.
Die nachfolgende Tabelle zeigt einige Beschichtungs
beispiele. Die Substrate konnten sowohl einseitig als
auch beidseitig beschichtet werden. Die Beschichtung
seitlicher Substratkanten war unproblematisch.
Claims (18)
1. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
im Bereich zwischen mindestens zwei, elektrisch
geladene Partikel emittierenden Emissionsvor
richtungen angeordneten Substraten mit rieselfä
higen Schüttgütern als Beschichtungsmedium,
dadurch gekennzeichnet,
daß von den jeweils auf gegenüberliegenden Sei ten des Substrates (1) angeordneten Emissions vorrichtungen (2, 3) Partikel entgegengesetzter Polarität emittiert werden und
daß die von mindestens einer Emissionsvorrich tung (2, 3) emittierten Partikel das Beschich tungsmedium darstellen.
daß von den jeweils auf gegenüberliegenden Sei ten des Substrates (1) angeordneten Emissions vorrichtungen (2, 3) Partikel entgegengesetzter Polarität emittiert werden und
daß die von mindestens einer Emissionsvorrich tung (2, 3) emittierten Partikel das Beschich tungsmedium darstellen.
2. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net,
daß das Substrat (1) nicht geerdet wird.
3. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet,
daß auf gegenüberliegenden Substratseiten von
jeweils mindestens einer Emissionsvorrichtung
(2, 3) das Beschichtungsmedium emittiert wird.
4. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet,
daß von mindestens einer, auf der zu beschich tenden Substratseite angeordneten Emissionsvor richtung (2) das Beschichtungsmedium emittiert wird und
die von mindestens einer, auf der gegenüberlie genden Substratseite angeordneten Emissionsvor richtung (3) emittierten Partikel ein Kompensa tionsmedium darstellen.
daß von mindestens einer, auf der zu beschich tenden Substratseite angeordneten Emissionsvor richtung (2) das Beschichtungsmedium emittiert wird und
die von mindestens einer, auf der gegenüberlie genden Substratseite angeordneten Emissionsvor richtung (3) emittierten Partikel ein Kompensa tionsmedium darstellen.
5. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet,
daß das Beschichtungsmedium und/oder das Kompen
sationsmedium durch Leitung in Kontakt mit span
nungsführenden Elektroden, durch Influenz, durch
Reibungselektrizität (Tribo-Aufladung) oder
durch Ionisation im Feld einer Corona-Entladung
oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen
aufgeladen wird.
6. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet,
daß das Beschichtungsmedium und/oder das Kompen
sationsmedium durch Ionisation im Feld einer Co
rona-Entladung bei einem Elektrodenpotential
zwischen 30 und 200 kV aufgeladen wird.
7. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet,
daß als Beschichtungsmedien rieselfähige Schütt
güter wie keramische Pulver wie Emaile oder Ze
ment, Pulverlacke wie Epoxy-, Polyester- oder
Acrylatpulver oder Pulver wie Zucker oder Salz
oder eine Mischung aus mindestens zwei dieser
Komponenten eingesetzt werden.
8. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet,
daß als Kompensationsmediem ionisierte Medien in
festem Aggregatzustand eingesetzt werden.
9. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens die das Beschichtungsmedium emit
tierenden Emissionsvorrichtungen (2, 3) während
der Beschichtung relativ zum Substrat bewegt
werden.
10. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß
die Bewegungen gegenüberliegender Emissionsvor
richtungen synchronisiert werden.
11. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet,
daß von den auf einer Substratseite angeordneten
Emissionsvorrichtungen (2) während des gesamten
Beschichtungsvorganges ausschließlich positiv
geladene Partikel und von den auf der gegenüber
liegenden Seite angeordneten Beschichtungsorga
nen (3) ausschließlich negativ geladene Partikel
emittiert werden.
12. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
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.
13. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß
als Substrate (1) Stoffe wie Holz, MDF-Platten,
Spanplatten, Glas, Papier, Pappe, Stoff, Kera
mik, Metalle wie Bleche, Kunststoffe wie Polya
cetylen, Polyvinylchlorid, Noryl, Acryl oder
glasfaserverstärkten Kunststoffe, Laminate aus
unterschiedlichen Werkstoffen oder Lebensmittel
wie Backwaren oder Schokolade eingesetzt werden.
14. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet,
daß Substrate (1) unterschiedlicher elektrischer
Leitfähigkeit gleichzeitig beschichtet werden.
15. Verfahren zur elektrostatischen Beschichtung von
Substraten nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet,
daß auf das Substrat (1) mehrere Schichten über
einander appliziert werden.
16. Vorrichtung zur Durchführung eines elektrostati
schen Beschichtungsverfahrens nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus minde
stens zwei Emissionsvorrichtungen (2, 3), welche
zumindest Zuführungen und Kanäle für Luft und
das Beschichtungsmedium aufweisen, wobei die
Emissionsvorrichtungen (2, 3) Corona und/oder
reibungsaufgeladene Sprühorgane sind.
17. Vorrichtung zur Durchführung eines elektrostati
schen Beschichtungsverfahrens nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß Emissionsvorrichtungen (2, 3) zur Emission
des Kompensationsmediums von der Zudosierung des
Beschichtungsmediums abgetrennt sind.
18. Vorrichtung zur Durchführung eines elektrostati
schen Beschichtungsverfahrens nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die Corona-
Sprühorgane einen Abstand zum Substrat zwischen
100 und 300 mm aufweisen und die reibungsaufge
ladenen Sprühorgane einen Abstand zum Substrat
zwischen 5 und 300 mm aufweisen.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996136234 DE19636234C5 (de) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten |
| PCT/DE1997/001960 WO1998009734A1 (de) | 1996-09-06 | 1997-09-04 | Verfahren und vorrichtung zur elektrostatischen beschichtung von substraten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996136234 DE19636234C5 (de) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19636234A1 DE19636234A1 (de) | 1998-03-12 |
| DE19636234C2 true DE19636234C2 (de) | 2001-05-03 |
| DE19636234C5 DE19636234C5 (de) | 2005-02-17 |
Family
ID=7804832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Patent Citations (4)
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Non-Patent Citations (1)
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