DE2014485A1 - Method and apparatus for producing a coated article - Google Patents
Method and apparatus for producing a coated articleInfo
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Description
Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,Patent attorneys Dipl.-Ing. F. Weickmann,
Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl,-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. HuberDipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl, -Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber
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Brunswick Corporation . Cliicag'ö, .Illinois / V. St. A.Brunswick Corporation. Cliicag'ö, Illinois / V. St. A.
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines' beschichteten GegenstandesMethod and device for producing a ' coated object
I;ie Erfindung· betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten Gegenstandes, wobei ein elektrisch leitender rlürper mit einer äusseren Form gleich dem oder etwas kleiner als der herzustellende Gegenstand über einem Wirbelbett det; Schichtmaterials z,ur Beschichtung des Gegenstands angeordnet und das festgehaltene Schichtruaterial zur Bildung einer Schicht an dem Körper geschmolzen wird. Mit feinem solchen Verftihren können beispielsweise Kegel u.dgl. mit einer Kunststoffschicht überzogen werden.The invention relates to a method for producing a coated object, with an electrically conductive rlürper with an external shape equal to or slightly smaller as the object to be manufactured over a fluidized bed det; Layer material for coating the object arranged and the pinned layer material for formation a layer on the body is melted. With fine such Verftihren, for example, cones and the like. be covered with a plastic layer.
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Es ist bekannt, Gegenstände, wie z.B. Kegel dadurch zu beschichten, dass ein Wirbelbett des Schichtmaterials gebildet wird und der zu beschichtende Gegenstand erhitzt momentan in das Wirbelbett eingebracht wird, um das fluidisierte Material auf der Oberfläche des erhitzten Gegenstandes zu schmelzen. Auch ist ein Verfahren zur Beschichtung von Gegenständen bekannt, nach dem der Gegenstand über einem Wirbelbett des Schichtmaterials aufgehängt und die Partikel des Schichtmaterials elektrostatisch von der oberen Grenze des P Wirbelbetts zu dem darüber!legenden Gegenstand ausschliesslich infolge der elektrostatischen Anziehung steigen. Ausserdem ist es bekannt, die Ablagerung einer Schicht aus einer Wolke von Partikeln zu bewirken, die nur durch elektrostatische Ladungen gebildet wird.It is known to coat articles such as cones by creating a fluidized bed of the sheet material is formed and the object to be coated is heated momentarily introduced into the fluidized bed to melting the fluidized material on the surface of the heated object. Also is a procedure known for the coating of objects, after which the object over a fluidized bed of the layer material suspended and the particles of the layer material electrostatically from the upper limit of the P of the fluidized bed to the object lying on top increase due to electrostatic attraction. It is also known to deposit a To effect a layer of a cloud of particles, which is only formed by electrostatic charges.
Das Verfahren gemäss der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Medium in einer überschussmenge in das Wirbelbett eingeführt wird, die ausreicht, um eine darüberliegende, wenigstens einen Teil des Körpers umgebende Wolke zu bilden,und dass zwischen dem Schichtrnaterial in der Wolke und dem Körper eine elektrostatische Spannungsdifferenz gebildet wird, um das Schichtmaterial elektrostatisch an dem Körper vor lern Schmelzen des Materials zu halten. Dadurch lässt sich ein Gegenstand derart beschichten, dass die Dicke der Schicht dort am grössten ist, wo die Teile liegen, die der grössten Abnutzung unterliegen. Wenn der zu beschichtende Gegenstand beispielsweise ein Kegel ist, erhält man die grösste Dicke der Schicht an den runden Teilen des Kopfes und des Bauches, an denen normalerweise die grösste Abnutzung auftritt.The method according to the invention is characterized by this from that a medium is introduced into the fluidized bed in an excess amount sufficient to produce a overlying, surrounding at least part of the body Cloud, and that between the layer material in the cloud and the body there is an electrostatic Voltage difference is formed to electrostatically learn the layer material on the body before Keep melting the material. This allows an object to be coated in such a way that the thickness of the The largest layer is where the parts that are subject to the greatest wear and tear are located. When the to be coated For example, if the object is a cone, the greatest thickness of the layer is obtained from the round ones Parts of the head and abdomen that usually show the greatest wear and tear.
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In den Figuren 1 bis 4 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt und nachstehend erläutert« Es zeigtsIn Figures 1 to 4 of the drawings, the subject the invention illustrated using an exemplary embodiment and explained below «It shows
Pig-. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines beschichteten Gegenstands,Pig-. 1 is a schematic perspective illustration a device for the production of a coated object,
Fig. 2 einen Vertikalschnitt der Vorrichtung der Fig. 1,Fig. 2 is a vertical section of the device of Fig. 1,
Fig. 3 einen weiteren Vertikalschniit der Vorrichtung während des Schmelzens des Schichtmaterials auf dem Gegenstand und3 shows a further vertical section of the device during the melting of the layer material on the object and
Fig» 4 eine Seitenansicht eines teilweise geschnittenen, gemäss der Erfindung beschichteten Kegels«4 shows a side view of a partially sectioned, according to the invention coated cone «
Das erfindüngsgeraässe Verfahren besteht darin, dass ein Gegenstand 10, der zu beschichten ist, in einer Wolke 11 des Beschichtungsmaterlals angeordnet wird und mittels einer elektrostatischen Einrichtung 12 in Form einer dünnen Schicht 13 auf dem Gegenstand 10 gehalten wird* Die aufgebrachte Schicht 13 wird dann mittels einer geeigneten Schmelzeinrichtung 14 geschmolzen, um den beschichteten Gegenstand 15 iu bilden« Bei der dargestellten AusfUhrungsform besteht der beschichtete Gegenstand 15 aus einem Kegel mit einem Holzkörper 10 mit einem geeigneten Kunststoffmaterial, wie z*D. Zelluloseacetobutyrat, Äthylzellulose usw.The method according to the invention consists in that a Item 10 to be coated in a cloud 11 of the coating material is arranged and by means of an electrostatic device 12 in the form of a thin layer 13 is held on the object 10 * The applied layer 13 is then by means of a suitable Melting device 14 melted to the coated Forming object 15 In the embodiment shown, the coated object is present 15 from a cone with a wooden body 10 with a suitable Plastic material, such as z * D. Cellulose acetobutyrate, Ethyl cellulose, etc.
Wie in Figo 1 gezeigt, wird der Körper in einer Zerstäubungskammer 16, die von einem Gehäuse 17 begrenzt wird, angeordnet und an einer drehbaren Halterung 18As shown in FIG. 1, the body is contained in an atomization chamber 16 which is delimited by a housing 17 is arranged and on a rotatable bracket 18
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befestigt, um sich axial horizontal in die Kammer zu erstrecken. Die Halterung 18 ist so angeordnet» dass sie den Gegenstand 10, wie in Fig. 2 gezeigt ist, an der oberen Grenze einer Wolke 11 aus Kunststoffpulver hält, das durch die Einführung von Druckluft durch eine Einlassöffnung 23 unter einer perforierten Platte 2k zerstäubt wird, die eine Menge 25 des pulverisierten Kunststoffs trägt. Die aufwärts durch den pulverisierten Kunststoff strömende Luft bildet die Wolke 11, die den unteren Teil des Kegels umgibt. Wenn der pulverisierte Kunststoff aus Zelluloseacetobut/· at oder Äthylzellulose besteht, kann die Partikelgrböse etwa 20 bis 300 Mikron betragen. Vorzugsweise beträgt die Grosse etwa 50 bis 150 Mikron« Mit einem solchen Pulver kann die Luft mit einem Druck von etwa 0,07 kg/cm eingeführt werden, um die gewünschte Wolke 11 zu bilden.mounted to extend axially horizontally into the chamber. The holder 18 is arranged to hold the object 10, as shown in Fig. 2, at the upper limit of a cloud 11 of plastic powder which is atomized by the introduction of compressed air through an inlet opening 23 under a perforated plate 2k, which carries a quantity 25 of the powdered plastic. The air flowing upward through the powdered plastic forms the cloud 11 which surrounds the lower part of the cone. If the pulverized plastic consists of cellulose acetobut / ate or ethyl cellulose, the particle size can be about 20 to 300 microns. The size is preferably about 50 to 150 microns. With such a powder, the air can be introduced at a pressure of about 0.07 kg / cm in order to form the desired cloud 11.
Die Wolke 11 bringt daher das Pulver nur zu dem unteren Teil des Kegels 10, wenn sich dieser dreht. Damit das Pulver an dem Körper 10 zum nachfolgenden Schmelzen gehalten wird, kann das pulverisierte Material nahe der r Platte 2k eine elektrostatische Ladung erhalten. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, kann die elektrostatische Ladeeinrichtung 12 ein zick-zack-förmiges Gitter 26 aus Stabdrähten 27 aufweisen, die auf einem geeigneten isolierenden Gestell 28 getragen werden. Eine Hochspannungsquelle 29 ist durch eine Plusleitung 23 an die Grundplatte 21 und durch eine Minusleitung 31 an die Drähte 27 angeschlossen. Die Hochspannungsquelle 29 besitzt vorzugsweise eine elektrostatische Ladeein-The cloud 11 therefore only brings the powder to the lower part of the cone 10 when it rotates. In order for the powder to be held on the body 10 for subsequent melting, the pulverized material near the plate 2k can be given an electrostatic charge. As shown in FIG. 1, the electrostatic charger 12 may comprise a zigzag grid 26 of bar wires 27 supported on a suitable insulating frame 28. A high-voltage source 29 is connected to the base plate 21 by a positive line 23 and to the wires 27 by a negative line 31. The high voltage source 29 preferably has an electrostatic charging input
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richtung zur Erzeugung einer Spannungsdifferenz zwischen dem Gitter 26 und dem Kegel 10, die z.B. weniger als etwa 30 KV beträgt, um die gewünschte Haftung zu erzielen, während jedoch der Ladungseffekt daran gehindert ■ wird, die Ablagerung zu steuern und eine im wesentlichen gleichmässige Ablagerungsdicke zu bewirken. Ein Strombegrenzungswiderstand 32 kann in der Leitung 31 zur Regelung des Stromflusses in dem System vorgesehen werden.direction to generate a voltage difference between the grid 26 and the cone 10, e.g. is about 30 KV in order to achieve the desired adhesion, while the charging effect is prevented from doing so ■ will control the deposition and bring about a substantially uniform deposition thickness. A current limiting resistor 32 can be in line 31 to Regulation of the flow of current in the system can be provided.
Der Gegenstand 10 kann so mit einer Schicht aus Kuns tstoffmaterial durch Ablagerung des pulverisierten Kunststoffes auf der Oberfläche des Gegenstandes versehen werden, an dem er elektrostatisch gehalten wird. Vorzugsweise besitzt der Gegenstand eine begrenzte Leitfähigkeit, um die gewünschte Partikelhaftung zu bewirken. Wenn das Produkt ein Kegel ist, kann der Gegenstand 10 aus Holze hergestellt sein und einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 6 bis 9 't> besitzen. Wenn Gegenstände mit niedriger Leitfähigkeit mittels des beschriebenen Verfahrens beschichtet werden sollen, kann vor dem Kun^ststoffbeschichtungsvorgang eine Oberflächenbehandlung z.B. durch vorheriges Beschichten .der Oberfläche mit einem leitfähigen Material durchgeführt werden. Der Gegenstand 10 wird langsam in der Wolke 11 gedreht, um die gewünschte Ablagerung des pulverisierten Kunststoffs auf der Aussenflache sicherzustellen. Die verdickten Teile 10a und-10b des Gegenstandes bilden Bereiche, an denen die elektrostatische Ladung konzentriert ist, wodurch eine dickere Schicht des pulverisierten Kunststoffs verglichen mit der Dicke der Schicht an den anderen Teilen des Gegenstandes an diesem gehalten wird. Wenn'The article 10 can thus be provided with a layer of plastic material by the deposition of the powdered plastic on the surface of the article on which it is held electrostatically. Preferably the article has limited conductivity in order to effect the desired particle adhesion. If the product is a cone, the article 10 may be made from wood, and a moisture content of about 6 to 9 't> possess. If objects with low conductivity are to be coated by means of the method described, a surface treatment can be carried out prior to the plastic coating process, for example by previously coating the surface with a conductive material. The object 10 is slowly rotated in the cloud 11 in order to ensure the desired deposition of the pulverized plastic on the outer surface. The thickened parts 10a and 10b of the article form areas where the electrostatic charge is concentrated, thereby holding a thicker layer of the powdered plastic thereon as compared to the thickness of the layer on the other parts of the article. If'
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der Gegenstand 10 ein Kegel ist, besitzen der Bauchteil 10a und der Kopfteil 10b Oberflächenteile, die für eine relativ grosse Abnutzung anfällig sind, und das beschriebene Verfahren schafft somit einen verbesserten Kegel, bei dem die Teile, die am meisten abgenutzt werden, die grösste Schichtdicke aufweisen. Wie oben erläutert wurde, hält die elektrostatische Ladung den pulverisierten Kunststoff an dein Gegenstand 10 fest und lässt dessen nachfolgende Schmelzung durch einen geeigneten Schmelzvorgang zu. Der festgehaltene pulverisiertethe article 10 is a cone, the belly part possess 10a and the head portion 10b of surface parts that are susceptible to a relatively large wear and tear, and thus, the method described provides an improved cone, in which the parts that wear out most, the largest layer thickness exhibit. As explained above , the electrostatic charge holds the pulverized plastic firmly to the object 10 and allows its subsequent melting by a suitable melting process. The captured pulverized
P Kunststoff kann durch Behandlung in der Schmelzeinrichtung 14 mit einem geeigneten Lösungsniit teldampf 33» z.B. Trichloräthylen, in einem geeigneten Behälter 3^ geschmolzen werden, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Der sich ergebende Kegel 15 besitzt somit eine unterschiedlich dicke Schicht 35» die an dem Rohgegenstand 10 befestigt ist, um einen verbesserten Kegel mit erhöhter Lebensdauer zu schaffen, bei dem die Kunststoffschutzschicht mit der grössten Dicke an den am meisten für eine Abnutziing anfälligen Teilen gebildet wird, d.h. an den Teilen 3a und 3b, die den Teilen 10a und 10b des liohgegenstandes 10 entsprechen. Die Ablagerung kann in geeigneter V/eise gesteuert werden, um sicherzustellen, class der Kegel 15 genau die gewünschte Aus senf orm erhält. Die Schicht bildet einen sich über den gesamten Kegel erstreckenden äusseren harten, widerstandsfesten Überzug, der eine lange Lebensdauer bei minimalen Kosten schafft.P plastic can be treated by treatment in the melting device 14 with a suitable solvent vapor 33 »e.g. Trichlorethylene, melted in a suitable container 3 ^ as shown in FIG. The resulting cone 15 thus has a different one thick layer 35 »which is attached to the raw article 10 is to create an improved cone with increased service life, in which the plastic protective layer with the greatest thickness at the most for wear susceptible parts is formed, i.e. on the parts 3a and 3b, the parts 10a and 10b of the liohartikel 10 correspond. The deposition can be appropriately controlled to ensure class the cone 15 has exactly the desired outer mustard shape. The layer forms a hard, resistant outer surface that extends over the entire cone Coating that creates a long service life at minimal cost.
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Die Erfindung umfasst die Bildung der Wolke 11 aus dem pulverisierten Kunststoffmaterial 25 unabhängig von der elektrostatischen Ladeeinrichtung 12. Somit wird bei dem beschriebenen Verfahren der Herstellung des beschichteten Gegenstands der pulverisierte Kunststoff auf den Gegenstand mittels der Strömungsluftvorrichtung aufgebracht; dies ist ein Unterschied zu den bekannten Verfahren zur Beschichtung von Gegenständen mittels elektrostatischer Anziehung. Bei dem vorliegenden Verfahren werden die Partikel an der Oberfläche des Gegenstands durch die elektrostatischen Ladungen gehalten.The invention includes the formation of the cloud 11 from the pulverized plastic material 25 regardless of of the electrostatic charging device 12. Thus, in the described method of manufacturing the coated object the powdered plastic on the object by means of the air flow device applied; this is different from the known ones Process for coating objects by means of electrostatic attraction. In the present case the particles are held on the surface of the object by the electrostatic charges.
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| SE371784B (en) | 1974-12-02 |
| JPS5031069B1 (en) | 1975-10-07 |
| GB1306537A (en) | 1973-02-14 |
| US3649326A (en) | 1972-03-14 |
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