DE2441448A1 - DEVICE FOR APPLYING SPRAY COATINGS TO SUBSTRATES - Google Patents

DEVICE FOR APPLYING SPRAY COATINGS TO SUBSTRATES

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DE2441448A1
DE2441448A1 DE19742441448 DE2441448A DE2441448A1 DE 2441448 A1 DE2441448 A1 DE 2441448A1 DE 19742441448 DE19742441448 DE 19742441448 DE 2441448 A DE2441448 A DE 2441448A DE 2441448 A1 DE2441448 A1 DE 2441448A1
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Germany
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electrodes
housing
substrates
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DE19742441448
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Robert Edward Latimer Cox
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BOC Group Ltd
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British Oxigen Ltd
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating

Description

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W.699W.699

Augsburg, den 28.,August 197k Augsburg , August 28 , 197k

The British Oxygen Company Limited, Hammersmith House, The British Oxygen Company Limited, Hammersmith House,

London W6 9DX,. England London W6 9DX ,. England

Vorrichtung zum Aufbringen von Spritzüberzügen auf Substrate Device for applying spray coatings to substrates

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen The invention relates to an application device

von Spritzüberzügen auf Substrate, of spray coatings on substrates,

Insbesondere handelt es sich dabei um eine Vorrichtung zum überziehen sämtlicher Oberflächen eines Grundmaterials In particular, it is a device for coating all surfaces of a base material

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2UU482UU48

mit einem überzug in einem Spritzverfahren,with a coating in a spraying process,

Bei dem zu überziehenden Material kann es sich um Stangen oder Rohre aus Metall oder anderem Werkstoff handeln. Insbesondere eignet sich die Erfindung, jedoch zum überuiehen von pulverförmigen Substraten, Beim überziehen von pulverförmigen Stoffen ist te notwendig, daß das Überzugsmaterial von allen Seiten an die Körner des Pulvers herankommt, damit diese einen gleichförmigen überzug erhalten.The material to be coated can be rods or tubes made of metal or other material. The invention is particularly suitable, however, for coating pulverulent substrates, when coating pulverulent substrates It is necessary that the coating material can reach the grains of the powder from all sides these receive a uniform coating.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs dargelegten Art zu schaffen, bei welcher das Überzugsmaterial von einer Fläche weggesprüht wird, welche den von dem zu überziehenden Material zu durchlaufenden Weg umgibt,The invention is based on the object of creating a device of the type set out in the introduction which the coating material is sprayed away from an area facing the material to be coated the path that surrounds it,

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist eine solche Vorrichtung gemäß der Erfindung durch ein vakuumdichtes Gehäuse, eine darin angeordnete, aus dem Überzugsmaterial bestehende hohlzylindrische Elektrode und durch Mittel gekennzeichnet, welche ein Absprühen von Material an der Innenfläche der Elektrode erzeugen, derart, daß dieses abgesprüht· Elektrodenmaterial auf das im wesentlichen entlang der Elektrodenachs· durch die Elektrode hindurchpassierende Substrat auftrifft4 In order to achieve this object, such a device according to the invention is characterized by a vacuum-tight housing, a hollow cylindrical electrode made of the coating material and arranged therein, and by means which produce a spray of material on the inner surface of the electrode in such a way that it is sprayed off Electrode material strikes the substrate which essentially passes through the electrode along the electrode axis 4

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24Α14Ά824-14-8

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beispielsweise beschrieben, welche einen schematischen Schnitt durch eine Spritzvorrichtung nach der Erfindung zeigt»A preferred embodiment of the invention is Described below with reference to the accompanying drawing, for example, which is a schematic section shows through a spray device according to the invention »

Die dargestellte Spritzvorrichtung weist ein Gehäuse auf, das an seinem oberen Ende einen Plansch 4 und an seinem unteren Ende einen Auslaß 6 aufweist, welch letzterer zum Betrieb der Vorrichtung an eine geeignete Vakuumpumpe anschließbar ist.The spray device shown has a housing on that at its upper end a splash 4 and on its lower end has an outlet 6, the latter for operating the device on a suitable vacuum pump is connectable.

Der Flansch *J ist so ausgebildet, daß daran Mittel zum Zuführen des zu überziehenden Materials in das Innere des Gehäuses 2 vakuumdicht befestigbar sind. Handelt es sich bei dem zu überziehenden Material um ein Pulver, so wird anstelle der dargestellten Verschlußplatte 8 ein geeigneter, nicht dargestellter verschlossener Aufgabetrichter am oberen Ende der Vorrichtung angebracht. Sollen mit der dargestellten Vorrichtung Drähte, Stangen oder Rohre überzogen werden, so wird die Verschlußplatte 8 durch Mittel zum Zuführen der genannten länglichen Werkstücke durch eine oder mehrere Vakuumdichtungen in das Gehäuseinnere hinein ersetzt. Für längliche Substrate sind auch andere Auffangmittel als die in der ZeichnungThe flange * J is designed so that thereon means for feeding the material to be coated into the interior of the housing 2 can be fastened in a vacuum-tight manner. Does it If the material to be coated is a powder, instead of the illustrated closure plate 8, a suitable, not shown, closed hopper attached to the upper end of the device. Should If wires, rods or tubes are covered with the device shown, the closure plate 8 by means for feeding said elongated workpieces through one or more vacuum seals into the Replaced the inside of the housing. For elongated substrates there are also other collecting means than those in the drawing

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dargestellten Mittel erforderlich, welch letztere zum Sammeln überzogener Pulvermaterialien ausgebildet sind.Means shown required, the latter are designed for collecting coated powder materials.

Die dargestellte Sammeleinrichtung besteht aus einem Trichter 10, einem Schieberventil 12 und einer Sammelkammer 14, in welcher ein Sammelbehälter 16 untergebracht ist« Das Innere der Sammelkammer 14 kann selektiv evakuiert oder mit der Außenluft verbunden werden, indem ein entweder mit einer Vakuumpumpe oder mit der Außenluft in Verbindung stehendes Ventil 18 entsprechend betätigt wird. Die Kammer 14 ist mit einem vakuumdichten Verschluß 20 versehen, durch welchen der Sammelbehälter 16 in die Kammer hineingebracht oder aus dieser herausgenommen werden kann.The collecting device shown consists of a funnel 10, a slide valve 12 and a collecting chamber 14, in which a collection container 16 is housed «The interior of the collection chamber 14 can be selectively evacuated or with the Outside air can be connected by using either a vacuum pump or outside air Valve 18 is actuated accordingly. The chamber 14 is provided with a vacuum-tight closure 20 through which the collecting container 16 can be brought into or removed from the chamber.

Im Inneren des Gehäuses befinden sich zwei koaxiale Elektroden 22 und 24, Diese beiden Elektroden sind außerhalb des Gehäuses 2 mit einer geeigneten elektrischen Energiequelle 26 verbunden, die eine Hochfrequenz-Wechselspannung liefert. Die Elektroden und die Spannungsquelle sind so geschaltet, daß im Betrieb zwischen den beiden Elektroden eine Glimmentladung stattfindet,.welche eine Materialabsonderung von der Innenfläche der beiden Elektroden mittels eines Sprühmechanismus hervorruft. Das von den Elektrodeninnenflächen abgesprühte Elektrodenmaterial bewegt sich zurInside the housing there are two coaxial electrodes 22 and 24, these two electrodes are outside of the housing 2 is connected to a suitable electrical energy source 26, which is a high-frequency alternating voltage supplies. The electrodes and the voltage source are connected in such a way that, during operation, between the two electrodes a glow discharge takes place, which separates material from the inner surface of the two electrodes by means of of a spray mechanism. That of the inner surfaces of the electrodes sprayed electrode material moves to

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Mitte des Gehäuses 2 hin, wo es mit der Oberfläche der Pulverkörner oder des Drahtes oder eines anderen Substrats in Berührung kommt, welches entlang der Elektrodenachse durch das Gehäuse hindurchpassiert. Die Bedingungen sind so gewählt, daß das Überzugsmaterial beim Auftreffen auf · das Substrat an dieses gebunden wird und einen die Oberfläche des Substrats vollständig bedeckenden überzug bilden.Center of the housing 2 where it meets the surface of the powder grains or the wire or other substrate comes into contact, which passes through the housing along the electrode axis. The conditions are chosen so that the coating material when it hits the substrate is bonded to this and a coating completely covering the surface of the substrate form.

Wird die Vorrichtung zum überziehen von Drähten oder dgl, verwendet, kann sie in jeder zweckmäßigen Orientierung angeordnet sein. Sollen jedoch Pulveratoffe überzogen werden, wie es bei der dargestellten Ausführungsform der Fall ist, muß das Gehäuse 2 vertikal angeordnet sein, damit die Pulverkörner infolge der Schwerkraft entlang der Achse der Vorrichtung fallen»If the device is used for covering wires or the like, it can be arranged in any convenient orientation. If, however, powder materials are to be coated , as is the case in the embodiment shown , the housing 2 must be arranged vertically so that the powder grains fall along the axis of the device as a result of gravity »

Während des Falles wird auf den Pulverkörnern ein überzug gebildet, dessen Dicke von dem Maß des Absprühena von Elektrodenmaterial von den Elektroden, dem im Gehäuse herrschenden Gasdruck und der Zeitdauer abhängt, während welcher die Pulverkörner mit dem Überzugsmaterial, beaufschlagt werden.During the fall, a coating is formed on the powder grains , the thickness of which depends on the degree of spraying of electrode material from the electrodes, the gas pressure prevailing in the housing and the length of time during which the powder grains are exposed to the coating material .

Gemäß der Darstellung befindet sich im Inneren des As shown, inside the

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Gehäuses 2 außerdem ein zylindrisches Gitter 28, Dieses •Gitter ist nicht zwingend erforderlich.und ist gewünschten * falls vorgesehen, wenn das zu überziehende Pulver einen . feldfreien Raum passieren soll. Das Gitter 28 ist am Gehäuse 2 geerdet, so daß das von den Elektroden 22 und erzeugte Feld sich nicht in den innerhalb des Gitters befindlichen Raum hineinerstreckt. Das Gitter ist jedoch so ausgebildet, daß der größte Teil des von den Elektroden abgesprühten Werkstoffes durch die Gitteröffnungen hindurchpassiert und zur überzugsbildung Verwendung findet.Housing 2 also has a cylindrical grid 28, This • grid is not absolutely necessary and is desired * if provided, if the powder to be coated has a. field-free space should happen. The grid 28 is on Housing 2 grounded so that the field generated by electrodes 22 and 22 does not affect the inside of the grid extends into the space. However, the grid is designed so that most of the from the electrodes sprayed material passed through the grid openings and used to form a coating finds.

Die überzogenen Pulverstoffe können wahlweise nach entsprechender Betätigung des Schieberventils 12 und desThe coated powder materials can optionally after appropriate actuation of the slide valve 12 and the

vakuumdichten Verschlusses 20 entnommen werden.vacuum-tight closure 20 can be removed.

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Claims (1)

PatentansprücheClaims 1,/Vorrichtung, zum Aufbringen von Spritzüberzügen auf Substrate, gekennzeichnet durch ein vakuumdichtes Gehäuse (2), eine darin angeordnete, aus dem Überzugsmaterial bestehende hohlzylindrische Elektrode (22) und durch Mittel, welche ein Absprühen von Material an der Innenfläche der Elektrode erzeugen, derart, daß dieses abgesprühte Elektrodenmaterial auf das im wesentlichen entlang der Elektrodenachse durch die Elektrode hindurchpassierende Substrat auftrifft,1, / device for applying spray coatings on substrates, characterized by a vacuum-tight Housing (2), a hollow cylindrical electrode (22) arranged therein and consisting of the coating material, and by means which produce a spray of material on the inner surface of the electrode such that this sprayed electrode material onto the material passing through the electrode essentially along the electrode axis Substrate hits, 2, Vorrichtung nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet', daß dieselbe eine zweite hohlzylindrische Elektrode (24) aus überzugsmatperial aufweist, welche koaxial und stirnseitig mit Bezug auf die erstgenannte Elektrode (22) angeordnet ist, und daß die beiden Elektroden jeweils mit einem Pol einer Hochfrequenz-Wechselspannungsquelle (26) verbunden sind, . . . .2, device according to claim I 9, characterized in that the same has a second hollow cylindrical electrode (24) made of coating material, which is arranged coaxially and at the end with respect to the first-mentioned electrode (22), and that the two electrodes each have a pole of one High-frequency AC voltage source (26) are connected,. . . . 3, Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (24) denselben Durchmesser wie die erste Elektrode aufweist.3, device according to claim 2, characterized in that that the second electrode (24) has the same diameter as the first electrode. 509810/0 87 9509810/0 87 9 24414A824414A8 4, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse an den Einlaß einer Vakuumpumpe anschließbar ist,4, device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the housing can be connected to the inlet of a vacuum pump, 5, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurcn gekennzeichnet, daß die Elektrodenachse vertikal verläuft und daß oberhalb der Elektrode bzw, der Elektroden (22, 24) ein geschlossener Aufgabebehälter für pulverförmiges Substrat angeordnet ist, derart, daß das Pulver aus dem Aufgabebehälter entlang der Elektrodenachse herabfällt,5, device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electrode axis runs vertically and that above the electrode or the electrodes (22, 24) a closed feed container for powdery substrate is arranged, such that the powder from the Feed container falls down along the electrode axis, 6, Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Elektrode bzw, der elektroden (22, 24) ein Sammeltrichter (10) und unterhalb desselben eine Sammelkammer (14) angeordnet sind,6, device according to claim 5, characterized in that below the electrode or the electrodes (22, 24) a collecting funnel (10) and below it a collecting chamber (14) are arranged, 7, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein geerdetes zylindrisches Gitter (28), welches innerhalb der Elektrode bzw, der Elektroden (22, 24) angeordnet ist und die Elektrodenachse umgibt.7, device according to one of claims 1 to 6, characterized by a grounded cylindrical grid (28), which is arranged within the electrode or the electrodes (22, 24) and surrounds the electrode axis. 509810/0879509810/0879
DE19742441448 1973-08-31 1974-08-29 DEVICE FOR APPLYING SPRAY COATINGS TO SUBSTRATES Pending DE2441448A1 (en)

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US5753089A (en) * 1995-06-28 1998-05-19 Balzers Aktiengesellschaft Sputter coating station

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NL7411499A (en) 1975-03-04
JPS5064185A (en) 1975-05-31
GB1435344A (en) 1976-05-12

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