NO160494B - Fremgangsm te og anordning for elektrostatisk sproey pulverpartikler p en overflate som skal belegges. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for elektrostatisk sprøyting av pulverpartikler som tilføres i en bæregasstrøm, på en overflate som skal belegges med de trekk som er angitt i innledningen til krav 1, samt en anordning for gjennomfø-ring av fremgangsmåten, ifølge innledningen til krav 3.

Ved en slik sprøyteanordning (DE alminnelig tilgjengelig skrift 23 12 363) blir bæregass-pulverblandingen ført forbi en avbøyningsinnretning, fra hvilken det kommer en radial luftstrøm. Ved å regulere den radiale luftstrøm, kan pul-verskyen formes. Til ionisering av pulveret er det anordnet en elektrode i røret, i bæregass-pulverblandingens bane.

Det er også kjent (DE alminnelig tilgjengelig skrift 24 46 022) å forgrene en delluftstrøm fra den til forstøvning tjenende luftstrøm og ionisere delstrømmen ved at den passerer minst en nålelektrode og rette dén eksternt på den uttredende sprøytestrålen. Nålelektroden rager da fritt utad og vender mot den overflate som skal belegges.

Ved en sprøyteanordning for våtlakk er det kjent (US-PS

3 049 092) å omstyre forstøvningsluften radialt mot et prell-legeme som er anordnet på kortsiden og bruke den uttredende luftstrøm til forstøvning av den våte lakk som trer aksialt ut av en ringformet spalte. Forstøvningsluft-strømmen er her bare regulerbar innen snevre grenser med henblikk på en fullstendig forstøvning av lakken. Ionisering skjer ved en korona-utlading i området for prell-lege-mets ytterkant, og høyspenningen tilføres hele sprøytehodet.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveiebrin-ge en fremgangsmåte, ved hjelp av hvilken sprøytetåken blir bedre formet og pulverpartiklene blir ionisert på en slik måte at det kan oppnås en jevnere belegning av emnets overflate .

Denne oppgave er ifølge oppfinnelsen løst med de trekk som er angitt i den karakteriserende del av krav 1.

Ifølge oppfinnelsen skjer tilførselen av den ioniserende gasstrøm atskilt fra styreluftstrømmen som skal ekspandere

bæregass-pulverblandingen. Da styreluftstrømmen i og for seg er regulerbar med hensyn til trykk og mengde, kan den ønskede form av sprøyte-tåken innstilles på en enkel og fordelak-tig måte. Ioniseringen av bæregass-pulverblandingen skjer ved hjelp av den ioniserte gasstrømmen, som ledes inn i bæregass-pulverblandingen nedstrøms av styreluftstrømmen.Slik blir den ioniserte gasstrøm ledet inn i bæregass-pulverblandingen i et område med redusert strømningshastighet, dvs nedstrøms i forhold til styreluftstrømmen, som har den funksjon å ekspandere og bremse ned, slik at påvirkningstiden for ionepåføring på pulverpartiklene blir forlenget.

Ved elektrode-anordningen hindres en direkte felt-påvirkning på den flate som skal belegges. Virkningen av det elektriske felt som går ut fra elektroden på flaten som skal belegges, blir redusert. Spesielt hindres feltlinjekonsentrasjoner på kanter og fremspring av den flate som skal belegges, slik at det er mulig å oppnå jevn belegning. Den ioniserte gasstrøm er dessuten uavhengig av styreluftstrømmen og derfor i og for seg optimalt innstilbar.

Ifølge krav 2 er det som supplement av den elektrostatiske lading som følge av den ioniserte gasstrøm, også anordnet en umiddelbar opplading av bæregass-pulverblandingen. Ifølge oppfinnelsen kan den elektrostatiske lading av pulverpartiklene endres og innstilles optimalt ved regulering av den direkte lading og ved regulering av den ioniserte gasstrøm. Reguleringen av den direkte opplading kan enten skje ved endring av den spenning som påtrykkes elektroden, eller ved innretninger til svekkelse av det elektriske felt. Oppladingen ved hjelp av den ioniserte gasstrøm kan enk-lest oppnås ved regulering av gassvolumet.

Den anordning ifølge oppfinnelsen som foretrekkes for gjen-nomføring av fremgangsmåten er angitt i krav 3-12.

I det følgende er oppfinnelsen beskrevet nærmere under hen-visning til tegningen, hvor

fig. 1 viser et snitt gjennom forparten av en sprøyteanord-ning,

fig. 2 viser et snitt gjennom forreste del i en endret ut-førelsesform.

I fig. 1 er huset for en sprøyteanordning 10 betegnet med

II og omfatter en lagsgående boring 12, i hvilken det er anordnet et rør 14, som er forlenget ut over forreste ende-eller kortflate 15 av huset 11 og består av et elektrisk isolerende materiale.

Bæregass-pulverblandingen blir på den ikke viste bakside av sprøyteanordningen på kjent måte ledet inn i den ringformede kanal 18, som er dannet mellom husets boring 12 og røret 14, og forlater kanalen ved utløpsdysen 19 i en i det vesentlige aksialt rettet strøm.

I forreste ende av røret 14 er et innsatslegeme 2 0 anordnet som griper over enden av et ytterligere rør 21 som er anordnet innenfor røret 14. I den ringformede spalte 22 mellom de to rør 14 og 21 blir en gasstrøm tilført, som får et vinkel-moment ved hjelp av ett eller flere skrueformede spor 23 i innsatslegemets 20 ytre omkrets og som i tilslutning strøm-mer gjennom en ringformet kanal 24 mellom innsatslegemet 20 og røret 14 . Fra den ringformede kanal 24 trer gasstrømmen ut radialt gjennom en radial spalte mellom rørets 14 frontflate 25 og en radial skulder 26 på innsatslegemet. Innsatslegemet 20 forløper i flukt med ytre diameter av røret 14 og danner en frontforlengelse på ende siden av røret innenfor det tverrsnitt som røret 14 angir.

Styreluften som trer ut av spalten 25, 26 har den funksjon å bremse opp og ekspandere bæregass-pulverblandingen som trer ut av utløpsdysen 19. Ved en tilsvarende tilmåling av sty-reluf ten, kan den ønskede form av pulvertåken innstilles me-get nøyaktig. Til dimensjonering av styreluften brukes en ikke vist ventil i tilførselsledningen for styreluft.

Ytterligere en gasstrøm passerer gjennom en langsgående boring 28 i indre rør 21 og gjennom en blindboring 29 og flere radiale boringer 30 til en uttagning 31 i endeflaten av innsatslegemet 20. Endeflaten 32 er hulkonusformet.I den således dannede uttagning 31 er det anordnet en skiveformet elektrode 34 og en skive 35 av isolasjonsmateriale. Elektroden 34 er forsynt med en sokkel 33, som er festet i innsatslegemet 20 ved hjelp av en isolasjonsstoffhylse 36. Sokkelen 33 har fortrinnsvis ikke viste, utvendige gjenger, som er skrudd sammen med likeledes ikke viste innvendige gjenger på hylsen 36, slik at bredden av den ringformede spalte 38 som dannes mellom endeflaten 32 og ytterkanten av elektroden 3 4 hhv isolasjonsstoffskiven 35 er nøyaktig regulerbar. En tilfør-selsledning 39 for elektrisk høyspenning er ført forover gjennom den langsgående boring 28 i det indre rør 21 og er festet til sokkelen 33 ved 40 i boringen 29.

Elektroden er en såkalt halvlederelektrode og har således

en forholdsvis høy ohmsk motstand. Den elektriske motstand av halvlederelektroden er så stor at en pulsutlading, dvs en kortslutning ikke er mulig på ytterkanten av den skiveformede elektrode.

Isolasjonsstoffskivens 35 diameter er større enn elektrodens 34, men mindre enn frontdiameteren av innsatslegemet 20. Dermed blir feltstyrken og feltlinjekonsentrasjonen som går ut fra elektrodens 34 ytterkant sterkt redusert og den uønskede felteffekt mellom elektroden og kantene eller fremsprin-gene på overflaten av et emne som skal belegges unngås.

Når gasstrømmen som trer ut av de radiale åpninger 30, passerer gjennom den ringformede spalte 38 mellom elektroden 34 og endeflaten 32, blir den ionisert av det høye elektriske potensial av elektroden og møter bæregass-pulverblandingen, som er omstyrt av styreluften som trer ut av spalten 25, 26, omtrent i området med lavest strømningshastighet, dvs etter at blandingen er bremset av styreluften. Dermed vil pulverpartiklene som føres med bæregasstrømmen bli jevnt gjennom-blandet med den sterkt ioniserte gasstrøm. Pulverpartiklene blir da elektrostatisk ladet, noe som i det vesentlige skjer ved påføring av gassioner. Pulverpartiklenes lading fremmes ved ionepåføring fra gasstrømmen og dessuten ved pulverpartiklenes oppholdstid i området med høy ionekonsentrasjon. Ifølge oppfinnelsen kan det på denne måte dannes et svært jevnt sprøytemønster av pulvertåken, som fører til jevn belegning av overflaten av et jordet emne. Elektroden 34 er også anordnet slik at den ikke kommer i berøring med pulver-strømmen.

Ladestyrken av pulverpartiklene kan optimeres ved regulering av gasstrømmen ved hjelp av en ikke vist ventil. Ifølge oppfinnelsen kan formen og ladingen av sprøytetåken optimeres ved regulering av styreluften og den ioniserte gasstrømmen.

På husets 11 endeflate 15 kan det være innført en ringformet elektrode 4 2 av halvledende materiale, som på ikke vist måte er forbundet med høyspenning. Den ringformede elektrode 4 2 er vendt mot kanalen 18. Den ringformede elektrode 42 skal bidra til ytterligere elektrisk opplading av mategass-pulverblandingen. På huset 11 er videre en hylse 43 av isolasjonsmateriale aksialt forskyvbar. Ved hjelp av denne kan effek-ten av det elektriske felt som er generert av elektroden 42 på emneoverflaten som skal belegges bli forstørret hhv redusert. Også spenningen som er påtrykt elektroden 4 2 kan for-andres. På denne måte kan avleiringseffekten av feltkreftene som dels kommer fra den ioniserte gasstrøm og dels fra den ekstra elektrode 42 bli innbyrdes avstemt.

Fig. 2 er en modifisert utførelsesform, hvor bæregass-pulverblandingen som strømmer aksialt på ytterflaten av røret 14 likeledes blir ekspandert av styreluften som trer ut radialt fra spalten mellom flatene 25 og 26. En gasstrøm ledes gjennom en langsgående boring 28 i indre rør 21 til en boring 46 i et dyselegeme 4 7 og trer jevnt fordelt ut av radiale boringer 48. Gasstrømmen blir ledet omtrent radialt utad av den hulkonusformede endeflate 32 av innsatsen 20 og rettes mot bæregass-pulverblandingen. Ioniseringen av denne gasstrøm skjer ved hjelp av en nålelektrode 44, som rager inn i boringen 4 6 i dyselegemet 47.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for elektrostatisk sprøyting av pulverpartikler som er tilført i en bæregasstrøm på en overflate som skal belegges, med en sprøyteanordning, spesielt sprøy-tepistol, hvor pulveret forstøves av en bæregass, og bæregass-pulverblandingen som trer ut i aksial retning fra en utløpsdyse (19) blir ekspandert av styreluft, som ledes omtrent radialt inn i bæregass-pulverblandingen gjennom en radial spalte (25, 26), og hvor bæregass-pulverblandingen blir ionisert, karakterisert ved at en gasstrøm som er regulerbar uavhengig av bæregassen og/eller styreluften, ledes frem i en adskilt kanal (28), ioniseres før den trer ut og ledes i omtrent radial retning inn i den ekspanderte bæregass-pulverblanding i et område med redusert strømningshastighet.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at bæregass-pulverblandingen blir elektrostatisk oppladet før den ioniserte gasstrøm ledes inn, samtidig som styrken av den elektrostatiske lading og ioniseringen av bæregass-pulverblandingen blir innbyrdes avstemt ved regulering av den ioniserte gasstrøm.

3. Anordning for utførelse av fremgangsmåten som angitt i krav 1 eller 2, omfattende et rør (14) som er forlenget forover forbi en utløpsdyse (19) for utslipp av en bæregass-pulverblanding, og i hvilket rør (14) der er anordnet en ringformet kanal (24) for tilførsel av styreluft, idet en radial spalte (25, 26) er anordnet mellom forreste ende av røret og et innsatslegeme (20) som lukker rør-enden, idet styreluften for ekspansjon av bæregass-pulverblandingen blir ført ut av spalten (25, 26) samt omfattende en elektrode (34; 44) for ionisering av bæregass-pulverblandingen, karakterisert ved at elektroden (34; 44) er plassert i en kanal (28) som er inn-rettet for separat mating av en gasstrøm, og at den ioniserte gasstrøm blir ført i en hovedsakelig radial retning inn i bæregass-pulverblandingen nedstrøms i forhold til spalten (25, 26) som er anordnet for styreluften.

4. Anordning som angitt i krav 3,karakterisert ved at det som elektrode er anordnet en nålelektrode (44) i en kanal (28) anordnet innenfor den ringformede kanal (24) for styreluften.

5. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at det på den ene endeflate av røret som omfatter den ringformede kanal (24) for styreluften og kanalen (28) for ioniseringsgasstrømmen, er anordnet en skiveformet elektrode (34).

6. Anordning som angitt i krav 3 og 5, karakterisert ved at den skiveformede elektrode (34) er anordnet på endeflaten (32) av innsatslegemet (20), har mindre diameter enn endeflatens diameter og har sin forside tildekket av en isolasjonsstoffskive (35), og at der fra en langsgående boring (29) i innsatslegemet (20) for tilførsel av en gasstrøm munner ut flere radiale åpninger (30) i en ringformet spalte (31), som for-løper radialt og er anordnet mellom innsatslegemet (20) og elektroden (34), idet gasstrømmen som blir ionisert på elektroden,ledes i omtrent radial retning inn i bæregass-pulverblandingen i området hvor denne blir ekspandert som følge av styreluften.

7. Anordning som angitt i et av kravene 3 - 6, karakterisert ved at det er dannet en uttagning (31) av hulkonusformede endeflater (32) på innsatslegemet (20).

8. Anordning som angitt i et av kravene 3 - 7, karakterisert ved at den del av innsatslegemet (20) som ligger foran rørets (14) ende og røret, har likt tverrsnitt.

9. Anordning som angitt i et av kravene 3 - 8, karakterisert ved at innsatslegemet (20) i området for den ringformede kanal (22, 24) for styreluften er forsynt med skrueformede spor (23).

10. Anordning som angitt i et av kravene 3 - 9, karakterisert ved at der i området for husets (11) munning (15) er anordnet en ringformet elektrode (42) for ionisering av bæregass-pulverblandingen som trer ut av utløpsdysen (19).

11. Anordning som angitt i krav 10, karakterisert ved at den ringformede elektrode (42) er anordnet på indre omkrets av husets munning (15), og at en hylse (43) av isolasjonsmateriale er forskyvbart anordnet på den ytre omkrets av huset (11).

12. Anordning som angitt i krav 6 og 7, karakterisert ved at elektroden (34) og isolasjonsstoffskiven (35) er anordnet i den ringformede uttagning (31) på endeflaten (32) av innsatslegemet (20) .