WO2005002738A1 - Verfahren zur beschichtung von gegenständen sowie elektrodenanordnung und beschichtungsanlage - Google Patents

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WO2005002738A1
WO2005002738A1 PCT/CH2004/000407 CH2004000407W WO2005002738A1 WO 2005002738 A1 WO2005002738 A1 WO 2005002738A1 CH 2004000407 W CH2004000407 W CH 2004000407W WO 2005002738 A1 WO2005002738 A1 WO 2005002738A1
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electrode
coating
arrangement
objects
air
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PCT/CH2004/000407
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English (en)
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Peter Taiana
Original Assignee
Elpatronic Ag
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Publication date
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Priority to US10/563,724 priority patent/US20060153980A1/en
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    • 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
    • B05B5/053—Arrangements for supplying power, e.g. charging power
    • B05B5/0533—Electrodes specially adapted therefor; Arrangements of electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/14—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas designed for spraying particulate materials
    • B05B7/1481—Spray pistols or apparatus for discharging particulate material
    • B05B7/1486—Spray pistols or apparatus for discharging particulate material for spraying particulate material in dry state

Definitions

  • the invention relates to a method for the electrostatically assisted coating of objects with a coating material.
  • the invention further relates to an electrode arrangement for generating an electric field in electrostatically assisted coating systems and an electrostatic coating system.
  • the electrostatic influencing of coating material when coating objects is well known and aims to deposit the coating particles on the object as well as possible.
  • This type of coating is used in many areas, in particular when coating the weld seam on the inside of can bodies with a powdery coating material, as is known, for example, from DE-A-42 27 455. It is also known to protect the field-generating electrode against direct exposure to the powder / air mixture by means of a ring and also to additionally flush the electrode with an air stream in order to keep the contamination of the electrode by powder particles to a minimum.
  • a contaminated electrode changes the operating conditions during the coating and may cause the coating system to stop operating.
  • the object of the invention is to create an improved electrostatically supported coating method. This object is achieved with the characterizing features of claim 1. It has been shown that an electrode that is vibrated is significantly less contaminated. The adherence of particles is greatly reduced or practically completely prevented. The vibrating electrode does not negatively affect the coating quality and it is generally not necessary to change the operating parameters of the coating process. The vibration takes place essentially transversely to the electrical field line direction and / or in the field line direction of the field caused by the electrode.
  • Moving objects are preferably coated in this way, since the objects are generally moved past the coating parts once at high speed, as a result of which a reduced coating due to contamination of the electrode can no longer be corrected. In particular, this is the case when coating the weld seam area in the interior of can bodies, which is the preferred application of the method.
  • An oscillatable design of the electrode is preferred so that it can be set in vibration or set in vibration by an excitation means.
  • the excitation means can act, for example, electromagnetic or piezoelectric. It is preferred, however, to design the electrode in such a way that it can be set in motion by an air flow, similar to the blown-on tongue of a musical wind instrument.
  • the advantages explained using the method are achieved.
  • the advantages of preferred embodiments explained using the method also apply to the preferred embodiments of the electrode arrangement or the coating device.
  • the vibration excitation by an air flow results in a particularly simple construction in coating systems, and in particular can coating systems, which are already designed to provide an air flow (purging air flow).
  • a moving electrode for example a rotatingly moving electrode, can also be provided in the case of a stationary electrode arrangement or a coating device with a stationary electrode arrangement; at most in combination with a vibration of the electrode.
  • Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings.
  • 1 shows schematically in section the coating of a can frame
  • FIG. 2 shows a sectional illustration of an electrode arrangement according to the invention
  • FIG. 3 shows a plan view of the electrode arrangement from FIG. 2
  • Figure 4 schematically shows a further embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows another embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows schematically the conditions when coating can weld seams on the inside of cans as an example of objects to be coated.
  • a powdery coating material is usually used, for example a polyamide powder. Coating materials of this type are known and are not explained in more detail here.
  • When coating objects it is also known to use liquid coating materials in drop form, and the present invention can also be used. Such materials are also known and are not explained in detail here.
  • a can frame 3 is indicated, which is located above the arm 2 of a coating device 1. The can is transported at high speed in the direction of arrow A by a known transport device, not shown.
  • the can frame 3 has previously been welded in a known manner between the welding rollers 11 and 12 of a can welding machine (not shown further), a wire intermediate electrode being generally used on the welding rollers 11 and 12.
  • the lower welding roller 11 is on the forearm 10.
  • Welding machine rotatably mounted.
  • At least one line 13 for conveying a coating powder / air mixture is provided through this forearm 10 and then into arm 2 of the coating device.
  • the coating powder is conveyed through the welding machine in a known manner by conveying air. by conveyed along the line 13 to the coating device 1.
  • the figure shows the powder-air mixture in line 13 with arrows 15 and at the exit point 4 of the coating device 1 as a cloud 15.
  • the coating powder reaches the inside of the can frame 3 on its uncoated weld seam and forms a layer there, which is subsequently baked and cooled in a known manner over the weld seam to form a dense coating which in the weld seam area forms the inner coating the can frame is completed.
  • This is known and need not be explained further here.
  • It is also known, as shown in FIG. 1, to provide a tip electrode 7 which is supplied with high voltage via a voltage source 8. The correspondingly developing electrostatic field leads in a known manner to influencing the coating material and its better adhesion to the can frame 3.
  • FIGS. 2 and 3 now show an embodiment of an electrode arrangement 6 according to the invention and to explain the method according to the invention.
  • This electrode arrangement 6 can be used directly instead of the electrode arrangement 6 ′ shown in FIG. 1.
  • the same reference numerals show the same elements, in particular the purge air line is again designated by 14 and the purge air by arrows 17.
  • the arrow 15 above the electrode arrangement 6 shows the course of the air-powder mixture 15 according to FIG. 1.
  • the electrode arrangement 6 is usually arranged in the device 1 of FIG. 1 in such a way that a similar one, essentially different from that to be coated
  • the object surface of the electrode 9 of the electrode arrangement 6 according to the invention which is at a constant distance from one another, corresponds to how the electrode 7 corresponds to the state of the art.
  • the desired electrostatic field is generated by the electrode 9.
  • This is in turn connected to a high voltage source 8, which preferably also produces DC voltage in the range of 20 kV.
  • the electrode 9 is designed as a vibrating or vibrating electrode. In the embodiment according to FIGS.
  • the electrode is designed as a spring-tongue-like electrode which is fastened at one end and is exposed at the other and which is preferably arranged in front of the opening 25 'of a resonance chamber 25.
  • FIG. 2 shows a vertical section through the electrode arrangement 6 with the electrode 9 and
  • FIG. 3 shows a frontal view in the direction of the arrow B in FIG. 2. It can be seen that the vibratable electrode 9 with a fastening means 20 in front of the opening 25 'of the resonance chamber 25 is arranged and its outer shape corresponds essentially to this opening, so that only a narrow gap 19 is formed between the opening 25 'and the electrode 9. The width of this gap is, for example, only 1/10 mm.
  • a somewhat larger width of the gap 19 can be selected, but this must be dimensioned such that the tongue-shaped electrode 9 oscillates due to the purge air supply 17.
  • the purge air emerges through the gap and thereby excites the electrode 9 to the vibration or oscillation desired according to the invention.
  • the vibration of the electrode is thus generated by an air flow, which preferably consists of the purge air flow 17.
  • other options for vibrating the electrode can be used, such as, for example, piezoelectric or electromagnetic vibration. Even in such applications, however, a special air flow can be generated, which then serves to excite vibrations.
  • the vibration can also be achieved with an air stream in another known manner, for example by an air stream emerging from a nozzle flowing over the upper edge of an electrode and deflecting it in a vibrating manner.
  • An oscillation frequency of approximately 500 Hz with an amplitude at the free end of the electrode 9 of approximately 0.5 mm can be given as a reference for a vibration which effectively keeps the electrode 9 free from powder contamination.
  • the oscillation frequency and the amplitude can be freely chosen in a quite wide range.
  • the aforementioned oscillation frequency is set at the conventional air volume of 1 to 2 liters / minute if the following dimensions are selected for the electrode arrangement 6 from FIG. 2.
  • the length x of the supply space 24 for the supply of the air flow 17 into the resonance space 25 is approximately 60 mm.
  • the height y of the room 24 is approximately 6 mm. It has been shown that the oscillation excitation and the maintenance of the oscillation takes place better if such a space 24 is connected upstream of the resonance space 25, instead of the direct insertion of the line 14 into the resonance space 25.
  • the electrode is formed from spring steel and preferably has the tongue-like shape shown in FIG. 3. However, it is also entirely possible to provide, for example, a rectangular-shaped electrode 9 ', as indicated by broken lines in FIG. 3.
  • the housing of the electrode arrangement 6 is preferably made of plastic.
  • the voltage source 8 which is applied to the electrode ( 9) is the same voltage source as that used in the conventional tip electrode. In other coating applications, of course, a differently shaped and different dimension can be used Electrode are used.
  • the dimensions of the electrode arrangement 6 can of course also be varied over a wide range and a resonance space is generally only required if the vibration is excited by an air flow.
  • FIG. 4 schematically shows a further embodiment in which a tip electrode which is conventional per se is provided within the electrode arrangement 6.
  • the electrode 29 is rigid and only follows the movement of the vibrating base.
  • This base can in turn be driven piezoelectrically, electromagnetically or electromotively or in another known manner to carry out vibration. These vibrations can take place in the direction of arrow C and / or arrow D.
  • a tip electrode which is cylindrical and rigid in its lower region can be vibrated, for example in a range from 100 Hz to likewise 500 Hz or higher.
  • the deposition of coating material by vibration of the electrode can also be prevented in this way.
  • purge air 17 can be used in a known manner, so that the purge air is used for flushing and is not used to generate vibrations.
  • the electrode is not vibrated, but is moved in another way, preferably rotated about an axis E.
  • two electrodes 39 are arranged in the electrode arrangement 6 on a carrier 38 which, together with the shaft 37, can be rotated about said axis of rotation E.
  • the electrodes are in turn connected to the voltage source U.
  • the rotation can take place, for example, by means of an electric motor, or an air flow, for example the purging air flow 17, could in turn be used to drive the electrodes 39, which is possible by means of a corresponding wind turbine-like configuration of the carrier 38.
  • the electrode arrangement 6 is stationary with respect to the objects 3, which are in turn moved, and only the individual electrode or the individual electrodes 39 are moved.

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

Beim elektrostatischen Beschichten von Gegenständen, z.B. Dosenzargen, wird das Beschichtungsmaterial durch eine Elektrode (9) aufgeladen. Um Ablagerungen von Beschichtungsmaterial auf der Elektrode möglichst zu verhindern wird die Elektrode in Vibration versetzt. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Elektrode als Zunge ausgebildet ist, die durch einen Luftstrom (17) zur Schwingung angeregt wird.

Description

Verfahren zur Beschichtung von Gegenständen sowie Elektrodenanordnung und Beschichtungsanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrostatisch unterstützten Beschichtung von Gegenständen mit einem Beschichtungsmaterial. Ferner betrifft die Erfindung eine Elektrodenanordnung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes bei elektrostatisch unterstützten Be- schichtungsanlagen und eine elektrostatische Beschichtungsanlage. Die elektrostatische Beeinflussung von Beschichtungsmaterial beim Beschichten von Gegenständen ist wohl bekannt und bezweckt eine möglichst gute Ablagerung der Beschichtungsteilchen auf dem Gegenstand. Anwendung findet diese Art von Beschichtung auf vielen Gebieten, insbesondere beim Beschichten der Schweissnaht an der Innenseite von Dosenzargen mit einem pulverförmigen Be- schichtungsmaterial, wie z.B. aus DE-A-42 27 455 bekannt. Es ist weiter bekannt, die felderzeugende Elektrode durch einen Ring gegen die direkte Beaufschlagung durch das Pulver/Luft-Gemisch zu schützen und auch, , die Elektrode zusätzlich mit einem Luftstrom zu umspülen, um die Ver- schmutzung der Elektrode durch Pulverteilchen minimal zu halten. Je nach Pulvertyp kann es aber dennoch zu einer mehr oder weniger haftenden Anlagerung von- Pulver an der Elektrode kommen, wobei insbesondere Polyamid-Beschich- tungspulver diesbezüglich problematisch ist und zu einer Versinterung an der Elektrode neigt. Eine verschmutzte Elektrode verändert die Betriebsbedingungen bei der Beschichtung und bedingt allenfalls einen Betriebsunterbruch der Beschichtungsanlage. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes elektrostatisch unter- stütztes Beschichtungsverfahren zu schaffen. Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Es hat sich gezeigt, dass eine in Vibration versetzte Elektrode deutlich weniger verschmutzt. Die An- haftung von Teilchen wird stark vermindert oder praktisch ganz verhindert. Durch die vibrierende Elektrode wird da- bei die Beschichtungs uälitat nicht negativ beeinflusst und es ist in der Regel auch nicht erforderlich die Betriebsparameter des Beschichtungsvorganges zu ändern. Die Vibration erfolgt im wesentlichen quer zur elektrischen Feldlinienrichtung oder/und in der Feldlinienrichtung des von der Elektrode bewirkten Feldes . Bevorzugterweise werden bewegte Gegenstände auf diese Weise beschichtet, da dabei in der Regel die Gegenstände mit hoher Geschwindigkeit einmalig an der Beschichtungssteile vorbeibewegt werden, wodurch eine ver- minderte Beschichtung infolge Verschmutzung der Elektrode nicht mehr korrigiert werden kann. Insbesondere ist dies der Fall bei der Beschichtung des Schweissnahtbereiches im Inneren von Dosenzargen, was die bevorzugte Anwendung des Verfahrens ist. Bevorzugt ist eine schwingfähige Ausbildung der Elektrode, so dass diese durch ein Anregungsmittel in Schwingung versetzbar bzw. in Vibration bringbar ist. Das Anregungsmittel kann z.B. elektromagnetisch oder piezoelektrisch wirken. Bevorzugt ist indes eine Ausbildung der Elektrode derart, dass diese durch einen Luftstrom in Schwingung versetzbar ist, ähnlich der angeblasenen Zunge eines musikalischen Blasinstrumentes. Wie erwähnt ist es bekannt einen Spülluftstrom für die Elektrode vorzusehen und es ist bevorzugt, gerade Spülluft als Antrieb zur Schwingungserzeugung zu verwenden. Alternativ oder zusätzlich zur Vibration der Elektrode ist es möglich, bei stationärer Elektrodenanordnung und daran vorbeibewegten Gegenständen, die .Elektrode angetrieben beweglich zu machen, zum Beispiel als rotierende Elektrode. Auch eine solche Bewegung der Elektrode bei einer grundsätzlich bei der Beschichtung stationären Elektrodenanordnung kann die Elektrodenver- schmutzung durch Beschichtungsmaterial reduzieren oder vermeiden. Die Elektrodenbewegung, z.B. Rotation, kann elektromotorisch bewirkt werden aber auch pneumatisch und z.B. wiederum durch die erwähnte Spülluft. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde eine verbesserte Elektrodenanordnung und eine verbesserte Beschichtungsvorrichtung zu schaffen. Diese Aufgabe wird gemäss den Ansprüchen 10 bzw. 17 gelöst. Auf diese Weise werden die anhand des Verfahrens erläuterten Vorteile erzielt. Die anhand des Verfahrens erläuterten Vorteile bevorzugter Ausführungsformen treffen auch auf die bevorzugten Ausführungsformen der Elektrodenanordnung bzw. der Beschichtungsvorrichtung zu. Insbesondere ergibt die Schwingungsanregung durch einen Luftstrom eine besonders einfache Konstruktion bei Beschichtungsanlagen, und speziell Dosenbeschichtungsanlagen, die bereits zur Bereitstellung eines Luftstromes (Spülluftstromes) ausgestaltet sind. Dies erlaubt eine einfache Nachrüstung solcher Elektrodenanordnungen in bereits bestehende Beschich- tungsvorrichtungen. Alternativ kann auch bei einer stationären Elektrodenanordnung bzw. einer Beschichtungsvorrichtung mit stationärer Elektrodenanordnung eine bewegte Elektrode, z.B. eine rotierend bewegte Elektrode, vorgesehen sein; dies allenfalls in Kombination mit einer Vibration der Elektrode. Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt Figur 1 schematisch in Schnittdarstellung die Beschichtung einer Dosenzarge; Figur 2 eine Schnittdarstellung einer Elekt- rodenanordnung gemäss der Erfindung; Figur 3 eine Draufsicht auf die Elektrodenanordnung von Figur 2; Figur 4 schematisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung; und Figur 5 noch eine Ausführungsform der Erfindung.
Figur 1 zeigt schematisch die Verhältnisse beim Beschichten von Dosenschweissnähten an der Innenseite von Dosen als Beispiel von zu beschichtenden Gegenständen. Die nachfolgend erläuterte Erfindung ist aber auch bei der elektrostatisch unterstützten Beschichtung von anderen Gegenständen anwendbar, obschon die Dosen- schweissnahtbeschichtung die bevorzugte Anwendung ist. Dabei wird in der Regel ein pulverförmiges Beschichtungsmaterial eingesetzt, z.B. ein Polyamid-Pulver. Derartige Beschichtungsmaterialien sind bekannt und werden hier nicht nähert erläutert. Bei der Beschichtung von Gegenständen ist es weiter auch bekannt, flüssige Beschichtungsmaterialien in Tropfenform einzusetzen, wobei die vorliegende Erfindung ebenfalls Anwendung finden kann. Auch solche Materialien sind bekannt und werden hier nicht näher erläutert. In Figur 1 ist eine Dosenzarge 3 angedeutet, welche sich über dem Arm 2 einer Beschichtungsvorrichtung 1 befindet . Die Dose wird dabei durch eine nicht gezeigte, bekannte Transporteinrichtung mit hoher Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles A transportiert. Die Dosenzarge 3 ist vorher auf ebenfalls bekannte Weise zwischen den Schweissrollen 11 und 12 einer nicht weiter dargestellten Dosenschweissmaschine geschweisst worden, wobei in der Regel eine Drahtzwischenelektrode auf den Schweissrollen 11 und 12 Verwendung findet. Die untere Schweissrolle 11 ist am Unterarm 10 der. Schweiss- maschine drehbar gelagert. Durch diesen Unterarm 10 hindurch und danach in den Arm 2 der Beschichtungsvorrichtung hinein verlaufend ist mindestens eine Leitung 13 zur Förderung eines Beschichtungspulver-Luft-Gemisches vorgesehen. Das Beschichtungspulver wird dabei auf bekannte Weise durch Förderluft durch die Schweissmaschine hin- durch entlang der Leitung 13 bis zur Beschichtungsvorrichtung 1 gefördert. In der Figur ist das Pulver-Luft- Gemisch in der Leitung 13 mit Pfeilen 15 und an der Austrittstelle 4 der Beschichtungseinrichtung 1 als Wolke 15 dargestellt. Das Beschichtungspulver gelangt beim Austritt an der Austrittstelle 4 auf die Innenseite der Dosenzarge 3 auf deren unbeschichtete Schweissnaht und bildet dort eine Schicht, welche nachfolgend auf bekannte Weise eingebrannt und abgekühlt über der Schweissnaht ei- ne dichte Beschichtung bildet, welche im Schweissnahtbe- reich die Innenbeschichtung der Dosenzarge vervollständigt. Dieses ist bekannt und muss hier nicht weiter erläutert werden. Bekannt ist es weiter, wie in Figur 1 dargestellt, eine Spitzenelektrode 7 vorzusehen, welche über eine Spannungsquelle 8 mit Hochspannung versorgt wird. Das entsprechend sich ausbildende elektrostatische Feld führt auf bekannte Weise zu einer Beeinflussung des Beschichtungsmaterials und dessen bessere Anhaftung an der Dosenzarge 3. Bekannt ist es dabei, die Spitzenelekt- rode durch einen Schutzring 18 vor dem Beschichtungspulver zu schützen und ferner über eine Leitung 14 pulverfreie Luft 17 als Spülluft um die Elektrode herum zu führen und in den Raum 5 austreten zu lassen, um die Elektrode ebenfalls vor der Beschichtung durch das Beschich- tungsmaterial zu schützen. Es zeigt sich indes, dass es trotzdem zu Pulverablagerungen an der bekannten Elektrode 7 kommt, besonders bei der Verwendung von Polyamid-Pulver als Beschichtungsmaterial. Es ist bereits versucht worden, der Pulververschmutzung der Elektrode 7 einerseits durch eine Erhöhung der Luftgeschwindigkeit der Spülluft zu begegnen, doch hat dies nicht den gewünschten Erfolg gebracht. Die Geschwindigkeit der Spülluft ist ferner nach oben hin begrenzt, da durch die austretende Spülluft die Wolke 15 nicht übermässig gestört werden darf. Ferner wurde versucht, die Hochspannung an der Elektrode 7 weiter zu erhöhen, um auch dadurch eine erhöhte Abstossung des Pulvers von der Elektrode zu erreichen. Es zeigt sich aber, dass der übliche Bereich von ca. 20 kV Spannung und eine Höchstspannung von 25 kV nicht überschritten werden sollte. Bei zu hoher Spannung ergibt sich nämlich der Effekt, dass die neben dem unbeschichteten Schweissnahtbe- reich liegende Lackschicht an der Innenseite der Dose ebenfalls aufgeladen wird, was wiederum zu einer Abstos- sung des Beschichtungspulvers führt. Es ist daher erwünscht, die bei einer solchen Anordnung üblichen Parameter von Spülluftgeschwindigkeit entsprechend einer Spül- luftmenge von ca. 1 bis 2 Liter/Minute und die Hochspannung im Bereich von ungefähr 20 kV möglichst beizubehalten. Natürlich gelten für andere Beschichtungssituatio- nen, wie andere zu beschichtende Gegenstände und andere Beschichtungsmaterialien jeweils andere Standardwerte, doch ist auch dort das Bestreben, die für eine gute Beschichtung verwendeten Standardwerte möglichst beizubehalten. Die Figuren 2 und 3 zeigen nun eine Ausführungsform einer Elektrodenanordnung 6 gemäss der Erfin- düng und zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens. Diese Elektrodenanordnung 6 ist anstelle der in Figur 1 dargestellten Elektrodenanordnung 6 ' direkt einsetzbar. Gleiche Bezugszeichen zeigen dabei dieselben Elemente, insbesondere ist wiederum die Spülluftleitung mit 14 bezeichnet und die Spülluft mit den Pfeilen 17.
Der Pfeil 15 oberhalb der Elektrodenanordnung 6 zeigt den Verlauf des Luft-Pulver-Gemisches 15 entsprechend Figur 1. Die Elektrodenanordnung 6 ist dabei in der Regel in der Vorrichtung 1 von Figur 1 so angeordnet, dass sich eine ähnliche, im wesentlichen von der zu beschichtenden Gegenstandsfläche konstant beabstandete Stellung der Elektrode 9 der erfindungsgemässen Elektrodenanordnung 6 ergibt, wie dies der Elektrode 7 nach Stand der Tec-hnik entspricht. Auch andere Einbaumöglichkeiten sind indes möglich, wenn dadurch das erwünschte elektrostatische Feld durch die Elektrode 9 erzeugt wird. Diese ist wiederum mit einer Hochspannungsquelle 8 verbunden, welche vorzugsweise ebenfalls Gleichspannung im Bereich von 20 kV erzeugt. Gemäss der Erfindung ist die Elektrode 9 als vibrierende bzw. schwingende Elektrode ausgestaltet. Bei der Ausführungsform gemäss den Figuren 2 und 3 ist die Elektrode als eine federzungenartige, einerends befestigte und anderenends frei liegende Elektrode ausgestaltet, welche vorzugsweise vor der Öffnung 25' eines Resonanzraumes 25 angeordnet ist. Figur 2 zeigt dabei einen Ver- tikalschnitt durch die Elektrodenanordnung 6 mit der Elektrode 9 und Figur 3 zeigt eine Frontalansicht in Richtung des Pfeiles B von Figur 2. Ersichtlich ist, dass die schwingfähige Elektrode 9 mit einem Befestigungsmittel 20 vor der Öffnung 25' des Resonanzraumes 25 angeord- net ist und in ihrer äusseren Form im wesentlichen dieser Öffnung entspricht, so dass sich nur ein schmaler Spalt 19 zwischen der Öffnung 25' und der Elektrode 9 ausbildet. Die Breite dieses Spaltes beträgt z.B. nur 1/10 mm. Geringere Spaltgrössen sind in der Regel für herkömmliche Beschichtungspulver für Dosen zu vermeiden, da sich ansonsten Pulverpartikel im Spalt 19 festklemmen können. Eine etwas grössere Breite des Spaltes 19 kann gewählt werden, diese muss aber so bemessen sein, dass sich ein Schwingen der zungenförmigen Elektrode 9 aufgrund der Spülluftzufuhr 17 ergibt. Die Spülluft tritt nämlich durch den Spalt aus und regt dabei die Elektrode 9 zu der erfindungsgemäss gewünschten Vibration bzw. Schwingung an. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform wird also die Schwingung der Elektrode durch einen Luftstrom erzeugt, welcher bevorzugterweise aus dem Spülluftstrom 17 besteht. Natürlich können bei anderen Beschichtungsanwen- dungen, bei welchen kein Spülluftstrom vorgesehen ist, andere Möglichkeiten zur Schwingungsanregung der Elektrode verwendet werden, so z.B. eine piezoelektrische oder elektromagnetische Schwingungsanregung. Auch bei solchen Anwendungen kann indes ein spezieller Luftstrom erzeugt werden, welcher dann zur Schwingungsanregung dient. Na- türlich kann die Schwingung mit einem Luftstrom auch auf andere bekannte Weise erzielt werden, z.B. indem ein aus einer Düse austretender Luftstrom über die Oberkante einer Elektrode strömt und diese vibrierend auslenkt. Als Anhaltspunkt für eine Schwingung, welche die Elektrode 9 wirkungsvoll frei von Pulververschmutzungen hält, kann eine Schwingfrequenz von ca. 500 Hz bei einer Amplitude am freien Ende der Elektrode.9 von ca. 0,5 mm gegeben werden. Natürlich kann die Schwingungsfre- quenz und die Amplitude in einem recht weiten Bereich frei gewählt werden. Die genannte Schwingungsfrequenz stellt sich bei der herkömmlichen Luftmenge von 1 bis 2 Litern/Minute ein, wenn für die Elektrodenanordnung 6 von Figur 2 ungefähr die folgenden Masse gewählt werden. Als Länge x des Zufuhrraumes 24 für die Zufuhr der Luftströmung 17 in den Resonanzräum 25 ca. 60 mm. Als Höhe y des Raumes 24 ca. 6 mm. Es hat sich gezeigt, dass die Schwingungsanregung und die Aufrechterhaltung der Schwingung besser erfolgt, wenn dem Resonanzraum 25 ein solcher Raum 24 vorgeschaltet ist, anstelle des direkten Einführens der Leitung 14 in den Resonanzraum 25. Für den Resonanzraum 25 selber hat sich eine Höhe v von ca. 10 mm und eine Breite u von ca. 5 mm als geeignet erwiesen, wenn die Höhe h des freien Zungenteils der Elektrode 9 unge- fähr 6-7 mm beträgt und die Breite b der Elektrode ca. 2 mm beträgt sowie deren Dicke ca. 0,05 mm. Die Elektrode ist dabei aus einem Federstahl gebildet und weist vorzugsweise die in Figur 3 gezeigte zungenartige Form auf. Es ist aber durchaus möglich auch eine z.B. rechteckig geformte Elektrode 9 ' vorzusehen, wie dies in Figur 3 mit unterbrochenen Linien angedeutet ist. Das Gehäuse der Elektrodenanordnung 6 besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Die Spannungsquelle 8, die an der Elektrode (9 angelegt wird, ist dieselbe Spannungsquelle, wie sie bei der herkömmlichen Spitzenelektrode Verwendung findet. Bei anderen Beschichtungsanwendungen kann natürlich eine anders geformte und mit anderen Dimensionen versehene Elektrode eingesetzt werden. Auch die Dimensionen der Elektrodenanordnung 6 sind natürlich in weitem Bereich veränderbar und ein Resonanzraum ist in der Regel nur dann erforderlich, wenn die Schwingungsanregung durch ei- nen Luftstrom erfolgt. Wird eine andere Möglichkeit der Schwingungsanregung verwendet, z.B. eine piezoelektrische oder eine elektromagnetische Schwingungsanregung, mittels welcher die schwingfähige Elektrode direkt zwangsweise in Schwingung versetzt wird, so wird natürlich die Luftzu- fuhr und es werden die Räume 24 und 25 gar nicht benötigt. Auch eine Schwingungsanregung durch ein schlagendes Element, welches die Elektrode 9 nur zeitweise durch einen Schlag auf die Elektrode oder allenfalls einen benachbarten Gehäuseteil oder Haiterungsteil in Vibration versetzt, kann auch zur Vermeidung der Ablagerung von Beschichtungsmaterial verwendet werden und dazu genügen. Die Anregung zur Schwingung der Elektrode kann dabei periodisch oder in zufällig gewählten Abständen erfolgen. Figur 4 zeigt schematisch eine weitere Aus- führungsform, bei welcher eine an sich herkömmliche Spitzenelektrode innerhalb der Elektrodenanordnung 6 vorgesehen ist. Diese Spitzenelektrode 29, die wieder mit der Spannungsquelle 8 verbunden ist, ist auf einem Sockel 30 befestigt, welcher das eigentliche vibrierende Element bildet. Die Elektrode 29 ist dabei starr und folgt lediglich der Bewegung des vibrierenden Sockels. Dieser Sockel kann wiederum piezoelektrisch, elektromagnetisch oder elektromotorisch oder auf andere bekannte Weise zur Ausführung von Vibration angetrieben sein. Diese Vibrationen können dabei in Richtung des Pfeiles C und/oder des Pfeiles D erfolgen. Auf diese Weise kann eine in ihrem unteren Bereich zylindrische und starre Spitzenelektrode vibriert werden, z.B. in einem Bereich von 100 Hz bis ebenfalls 500 Hz oder höher. Auch auf diese Weise kann die Ablagerung von Beschichtungsmaterial durch Vibration der Elektrode verhindert werden. Zusätzlich kann Spülluft 17 auf bekannte Weise eingesetzt werden, so dass die Spül- luft der Spülung dient und nicht zur Vibrationserzeugung herangezogen wird. Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung, welcher in Figur 5 ersichtlich ist, wird die Elektrode nicht vibriert, sondern auf andere Weise bewegt, vorzugsweise um eine Achse E gedreht. In dem gezeigten Beispiel von Figur 5 sind in der Elektrodenanordnung 6 zwei Elektroden 39 auf einem Träger 38 angeordnet, der zusammen mit der Welle 37 um die genannte Drehachse E drehbar ist. Die Elektroden sind wiederum mit der Spannungsquelle U verbunden. Die Drehung kann z.B. elektromotorisch erfolgen oder es könnte wiederum eine Luftströmung, z.B. die Spülluftströmung 17 eingesetzt werden, um die Elektroden 39 anzutreiben, was durch eine entsprechende windradmässige Ausgestaltung des Trägers 38 möglich ist. Die Elektrodenanordnung 6 ist dabei bezüglich der wiederum bewegten Gegenstände 3 stationär und nur die einzelne Elektrode oder die einzelnen Elektroden 39 werden bewegt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur elektrostatisch unterstütz- ten Beschichtung von Gegenständen (3) mit einem Beschichtungsmaterial (15) , dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine felderzeugende Elektrode (9; 29) während des Beschichtungsvorganges mindestens zeitweise, vorzugsweise dauernd, in Vibration versetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände (3) an der stationären, vibrierenden Elektrode (9; 29) vorbeibewegt werden und insbesondere Dosenzargen sind, deren innerer Nahtbereich beschichtet wird, insbesondere mit einem pulverförmigen Beschichtungsmaterial .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode als Schwingelement (9) ausgestaltet ist und durch ein Anregungsmittel (17) zur Vibration angeregt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode durch einen Luftstrom (17) , insbesondere einen Spülluftstrom, zur Vibration angeregt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4 , dadurch gekenn- zeichnet, dass die Elektrode (9) blattförmig und insbesondere zungenförmig vor der Öffnung (25') eines Resonanzraumes (25) angeordnet ist, und dass die Luft (17) durch einen Spalt (19) zwischen Elektrode (9) und Öffnung (25') hindurch geführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (29) als im- wesentlichen starres Element ausgebildet ist, das durch ein Antriebsmittel (30) oszillierend bewegt wird. ^
7. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekenn- zeichnet, dass die Elektrode (29) von Spülluft umströmt wird.
8. Verfahren zur elektrostatisch unterstützten Beschichtung von bewegten Gegenständen (3) mit einem Beschichtungsmaterial, mit einer stationär beabstandet von den Gegenständen angeordneten Elektrodenanordnung (6) umfassend mindestens eine Elektrode (39), dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (39) bei der Beschichtung mindestens zeitweise angetrieben bewegt wird, insbesondere um eine Drehachse (E) angetrieben drehend bewegt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , dadurch gekenn- zeichnet, dass die Elektrode (39) durch einen Luftstrom (17) oder elektromotorisch bewegt wird.
10. Elektrodenanordnung (6) zur Erzeugung eines elektrischen Feldes bei elektrostatisch unterstützten Beschichtungsvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (6) mindestens eine vibrierend bewegbare Elektrode (9; 29) aufweist.
11. Elektrodenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode als flexible, zur Schwingung anregbare Elektrode (9) ausgebildet ist, insbesondere als eine durch einen Luftstrom zur Vibration anregbare Elektrode (9) .
12. Elektrodenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (9) im wesentlichen blattförmig, insbesondere zungenförmig ausgebildet und einseitig befestigt ist.
13. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode unter Ausbildung eines Luftspaltes (19) vor der Öffnung (25') eines Raumes (25) der Anordnung befestigt ist, der mit einem Lufteinlass der Anordnung (6) in Verbindung steht.
14. Elektrodenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (29) als i^m wesentlichen starre Elektrode ausgebildet ist, insbesondere als Spitzenelektrode, die auf oder an einem Vibratorele- ment (30) befestigt ist.
15. Elektrodenanordnung (36) zur Erzeugung eines elektrischen Feldes bei elektrostatisch unterstützten Beschichtungsvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (36) mindestens eine angetrieben dreh- bar um eine Drehachse angeordnete Elektrode (39) aufweist.
16. Elektrodenanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein elektromotorisches Antriebsmittel für die Drehbewegung oder ein durch eine Luftströmung angetrieben drehbares Antriebsmittel (38) umfasst .
17. Beschichtungsvorrichtung (1) zur Beschichtung von Gegenständen (3), insbesondere bewegten Gegenständen, mit einer Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 16.
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