DE2336458A1 - Elektrostatische sprueheinrichtung - Google Patents

Description

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PI₁ASTIG COATINGS LIMITED, Industrial Estate, By-Pass, Guildford,

Surrey, England

ΤΙΣΕ UNIVERSITY Off SOUTHAMPTON, Highfield, Southampton, England Elektrostatische Sprüheinrichtung.

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Einrichtung zum elektrostatischen Purversprühen und auf ein Verfahren zum elektrostatischen Pulversprühen. Unter Pulver wird dabei ein Material aus staubf örmigen Partikeln verstanden.

/bei/xemäß der Erfindung wird/einer Einrichtung zum Pulversprühen mit einer Koronaentladungsvorrichtung und einem Pulverausgabegerät, das Pulver in die Koronaentladungsvorrichtung einführt, vorgeschlagen, daß das Pulver längs des Ausgabegerätes oder über das Ausgabegerät ausschließlich durch Vibrationsbewegung des Ausgabegerätes befördert wird.

Vorzugsweise weist das Ausgabegerät ein dielektrisches Rohr mit einem offenen Ende zur Abgabe und einem Einlaß zur Aufnahme vom Pulver in der Nähe des entgegengesetzten Endes, sowie eine Vorrichtung auf, die das Rohr in Vibrationen versetzt, wodurch das

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Pulver, das der Röhre zugeführt wird, längs des Rohres zur Koronaentladungsvorrichtung befördert wird.

Vorzugsweise ist ferner ein schwingfähiges Bauteil vorgesehen, das das Pulver in einer Wolke in der Nähe der Koronaentladungsvorrichtung abgibt. Das schwingfähige Bauteil weist zweckmäßigerweise eine Platte in der Nähe des offenen Endes des Rohres auf, die in einer Ebene etwa rechtwinkelig zur Längsachse des Rohres in Vibrationen bzw. Schwingungen versetzbar ist.

Das schwingfähige Bauteil und die Koronaentladungsvorrichtung sind vorzugsweise auf einem Verlängerungsbauteil angeordnet, der mit dem offenen Ende des Rohres verbunden ist, wobei die Vibration des schwingungsfähigen Bauteiles durch eine Komponente der Vibration des Rohres hervorgerufen wird.

Ein Teil der Koronaentladungsvorrichtung kann das schwingungsfähige Bauteil bilden.

Das Rohr kann mit einer Frequenz zwischen 5 und 200 Hz, vorzugsweise 50 Hz bei einer Amplitude von etwa 1 mm in Schwingungen versetzt werden.

Die Ausgabevorrichtung kann oberhalb und getrennt von der Koronaentladungsvorrichtung angeordnet sein, so daß Pulver, das von der Ausgabevorrichtung an der Koronaentladungsvorrichtung vorbei nach abwärts fällt, elektrostatisch aufgeladen wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Verfahren zum elektrostatischen Pulversprühen vorgeschlagen, das darin besteht, daß ein Strom von pulverförmigen Partikeln an eine Koronaentladungsvorrichtung ausschließlich dadurch herangeführt wird, daß die Partikel längs eines vibrierenden dielektrischen Rohres in Schwingungen versetzt v/erden und daß die Partikel in einer Wolke unterhalb der Koronaentladungsvorrichtung mit Hilfe

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eines vibrierenden Bauteiles diepergiert werden.

nachstehend wii'd die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer elektrostatischen Pulversprüheinrichtung gemäß der Erfindung,

5"iG- 2 eine Aufsicht auf einen Abgabeteil der Einrichtung nach Eig. 1, und

3?ig. 3 eine scheiaatische Darstellung einer elektrostatischen Pulversprüheinrichtung in weiterer Ausgestaltung der Erfindung.

In der Zeichnung ist eine elektrostatische Sprüheinrichtung oder Spritzpistole mit einem Vibratorrohr 10 aus dielektrischem Haterial, z.B. "Perspex" von etwa 3575 cm Innendurchmesser gezeigt, das mit Hilfe von Klammern 11, 12 mit einem Vibrator befestigt ist. Die Anordnung der Klammern 11 und 12 und des Vibrators 15 sind so gewählt, daß das Sohr 10 längs seiner Längsachse in den durch den Pfeil 14 angegebenen Richtung in Schwingungen versetzt wird (vibriert); wegen der unvermeidlichen -.ioloraiizeii in der Anordnung ist auch eine Vibrationskomponcnte rechtwinkelig zur Längsachse- vorhanden.

In den üolir 10 ist in der ilälie des einen Endes ein Einlaßrohr 15 vorgesellen, durch das Pulver in. der durch den Pfeil 16 ge-2eijten -oiciitung eingeführt werden kann.

Lit des anderen, offenen Ende des xtohres 10 ist über eine Klaü:v3_· I'," sin- Verlängeruiigsbauteil verbunden, der durch eine divergierende ^ährungsplatte 16 vorgesehen ist, mit dessen stxOTSiijv.'äros liegendem.Ende ein Koronaeiitladungselement 19 und ein 3C:iwingun^i3-filLiges Bauteil- in Eorn einer dünnen liessing-C befesui^i ist, die mit dem 1-iohr 10 ausgerichtet ver-

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Das Koronaentladungselement wird mit Hilfe einer Hochspannungsspeiseleitung 21 auf hohem Potential gehalten.

Beispielsweise wird ein Epoxydharzpulver mit einer solchen Partikelgröße, daß 50% der Partikel einen kleineren Durchmesser als 50 ahaben, durch Schwerkraft in das Rohr 10 über das Speiserohr 15 eingeführt. Das Rohr 10 wird in einer horizontalen Lage gehalten und durch den Vibrator 13 mit einer Frequenz von 50 Hz und einer longitudinal en Amplitude von 1 mm in Vibrationen versetzt. Diese Vibration bewirkt, daß das Pulver im Rohr sich in Richtung des Pfeiles 22 auf die Kihrungsplatte 18 zu bewegt.

Die Partikel werden teilweise durch den Kontakt mit der lührungsplatte 18, die auf einem Potential von etwa 48 kV gehalten wird, und hauptsächlich durch ein Ionenbombardement im Bereich vor dem Entladungselement 19 geladen. Sie werden dann durch das elektrische leid beschleunigt, das zwischen dem Entladungselement 19 und dem geerdeten, mit dem Pulver zu überziehenden Gegenstand 23 erzeugt wird, und werden gegen diesen Gegenstand 23 bewegt.

Die vertikale Komponente der Vibrationsbewegung des Rohres 10 bewirkt, daß die Messingsklappe 20 durch Mitschwingen in einer Ebene senkrecht zur Vibrationsebene des Rohres 10, wie durch die Pfeile 24 angedeutet, in Schwingungen versetzt wird. Der Effekt der vibrierenden Klappe 20 besteht darin, das Pulver in einer Wolke zu dispergieren und die Pulverpartikel in die Lage zu versetzen, daß sie ihre elektrostatische Ladung leichter aufnehmen.

Bei diesem Beispiel betragen typische Durchsatzgeschwindigkeiten des Pulvers durch die Spritzpistole zwischen 27 und 123 Gramm pro Minute.

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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung nach Pig. 3 wird das Pulver 33 von einem geerdeten Vibrationsausgabegerät 30 aus Metal verteilt, das in ausreichendem Abstand von der Aufladeelektrode 31 gehalten wird, und daßs Pulver kann an der Ladeelektrode vorbei nach abwärts fallen, wo es aufgeladen und auf dem zu überziehenden Gegenstand 32 niedergeschlagen wird.

Somit gibt die Erfindung eine Einrichtung und ein Verfahren zum luftlosen elektrostatischen Versprühen von Pulver an, wobei der Ausdruck "luftlos" in Zusammenhang mit vorliegender Erfindung so verstanden wird, daß ein sich bewegender Luftstrom oder ein anderes Strömungsmittel nicht als Mittel zum Heranbringen elektrostatisch aufgeladener Pulverpartikel an einen zu sprühenden Gegenstand verwendet wird.

Ein Vorteil vorliegender Erfindung gegenüber bekannten elektrostatischen PulverSpritzpistolen, bei denen das Pulver an den zu überziehenden Gegenstand teilweise durch einen Luftstrom oder einen anderen Strömungsmittelstrom herangebracht wird, besteht darin, daß eine Luftzufuhr entfällt und die Gefahr auf ein Minimum herabgesetzt wird, daß Partikel im Luftstrom über den zu überziehenden Gegenstand hinaus transportiert werden. Ferner ist ein Luftstrom eine mögliche Quelle für die Pulververschmutzung (Öl oder Wasser) und stellt eine zusätzliche variable Größe dar, wenn die Eonsistenz von Überzugsdicken das Ziel ist. Infolgedessen ist die luftlose Spritzpistole nach vorliegender Erfindung insoferne wirksamer, als sie in der Lage ist, einen größeren Anteil des Pulverdurchsatzes auf dem.zu überziehenden Gegenstand abzusetzen, als dies mit anderen, bekannten Spritzpistolen der Fall ist.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann, das Koronaentladungselement 19 weggelassen werden, und die Hochspannungsspeiseleitung 21 kann direkt mit der Messingklappe 20 befestigt werden, die dann das erforderliche elektrostatische Feld erzeugt.

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Die Klappe 20 kann darm aus einem Katerial "bestehen, das nie lit !•leasing ist, vorausgesetzt, sie ist in der Lage, in ausreichendem I'Iaße zu vibrieren, damit der Pulverstz^von in einer Wolke von Partikeln dispergiert wird.

Die Frequenz, mit der der Vibrator arbeitet, kann in geeigneter Weise im Bereich von ρ bis 200 Hs liegen.

Das Rohr kann durch einen offenen Kanal ersetzt werden.

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Claims (10)

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Patentansprüche

Q\y Einrichtung zum elektrostatischen Palversprühen mit einer Koronaentladungsvorrichtung und einem Pulverausga.begerät, das Pulver in die Koronaentladungsvorrichtung, einführt, dadurch gekennseichnet, dass das Pulver längs des Ausgabegerätes oder über das Ausgabegerät ausschliesslich durch Yibrationsbewegung des Ausgabegerätes beföz'dert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabegerät ein dielektrisches Eohr (10) mit einem offenen Ende sur Abgabe und einem Einlass zur Aufnahme von Pulver in der iTähe des entgegengesetzten Endes sowie eine Vorrichtung (13), die das Eohr in Vibrationen versetzt, wodurch das der Röhre zugeführte Pulver längs des Eohres zur Koronaentladungsvorrichtung befördert wird, aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein schwingfähiges Bauteil (20) zum Dispergieren des Pulvers in einer Wolke in der Uähe der Koronaentladungsvorrichtung vorgesehen ist.

4-. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3j dadurch gekennzeichnet, dass das schwingfähige Bauteil (20) eine Platte in der Uähe des offenen Endes des Sohres (10) aufweist, die in einer Ebene etwa rechtwinklig zur Längsachse des Eohres in Vibrationen versetzbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das schwingfähige Bauteil und die Koronaentladungsvorrichtung (19) auf einem Verlängerungsbauteil (18) angeordnet sind, der mit dem offenen Ende des Sohres (10) verbunden ist, wobei

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die Vibration des schwingungsfähigen Bauteiles durch eine Komponente der Vibratin des Rohres hervorgerufen wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3» 4- oder 5» dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Koronaentladungsvorrichtung (19) das schwingungsfähige Bauteil bildet.

7. Einrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (10) mit einer Frequenz von zwischen 5 und 200 Hz in Vibrationen versetzt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (10) mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Amplitude von etwa 1 mm in Vibrationen versetzt ist.

9- Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgabegerät oberhalb und getrennt von der Koronaentladungsvorrichtung (19) angeordnet ist, derart, dass von der Ausgabevorrichtung an der Koronaentladungsvorrichtung vorbei nach abwärts fallendes Pulver elektrostatisch aufgeladen wird.

10. Verfahren zum elektrostatischen Pulversprühen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strom von pulverförmigen Partikeln an eine Koronaentladungsvorrichtung ausschliesslich dadurch herangeführt wird, dass die Partikel längs eines vibrierenden dielektrischen Rohres in Schwingungen versetzt werden und dass die Partikel in einer Wo3ke unterhalb der Koronaentladungsvorrichtung mit Hilfe eines vibrierenden Bauteiles dispergiert werden.

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