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Verfahren zur Beseitigung der elektrostatischen Aufladung von Strahlmittelteilchen beim Behandeln von Werkstücken in Strahlanlagen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung der elektrostatischen Aufladung von insbesondere aus Kunststoff hergestellten Strahlmittelteilchen beim Behandeln von Werkstücken in Strahlanlagen.
Das Aufschleudern von Strahlmittel auf Gegenstände mittels Schleuderräder oder Pressluft-Sandstrahl- düsen ist bekannt. Werden Gegenstände aus Halbkunststoffen, Kunststoffen, natürlichen organischen und veredelten Stoffen oder andern elektrostatisch aufladbaren Materialien mittels diesen bekannten Schleuderstrahlverfahren behandelt, z. B. zum Reinigen, Entgraten, Polieren od. dgl., so entstehen elektrostatische Aufladungen. Insbesondere entstehen aber auch elektrostatische Aufladungen, wenn das Strahlmittel aus Kunststoff od. dgl. besteht. Diese Aufladungen stören bzw. machen einen geregelten Schleuderprozess und Betrieb von Schleuderanlagen unmöglich.
Zum Beispiel haften und kleben die Strahlmittelteilchen an Maschinenteilen oder an den zu behandelnden Gegenständen, wobei die Produktion unterbrochen werden muss. Die durch das Schleuderstrahlen entstehenden Staubpartikel werden von den zu behandelnden Gegenständen oder von Maschinenteilen angezogen, wobei letztere durch Schmutz unansehnlich werden und deshalb öfters gereinigt werden müssen.
Die Gegenstände müssen einer weiteren Reinigung unterworfen werden. was jedoch wirtschaftlich untragbar ist. Das Bedienungspersonal erhält durch Berührung der aufgeladenen Gegenstände elektrische Schläge und es bestehen daher Unfallgefahren. Die brennbaren, aufgeladenen Gemische von Staub und Luft können durch Entladungsfunken zu Bränden oder Explosionen führen. Die Entstehung von Aufladungen kann praktisch nicht verhindert werden, da für die Schleuderstrahlmaschinen Stoffe verwendet werden, die durch die Beanspruchung im Betrieb statische Elektrizität erzeugen, z. B. Gummibänder, Isolierteile, Dichtungen.
Zur Verhinderung von statischen Aufladungen sind bereits verschiedene Methoden bekanntgeworden, die jedoch beim Behandeln von Gegenständen durch Aufschleudern von Strahlmitteln nicht angewendet werden können, da verschiedene Nachteile zu verzeichnen sind.
Es wurde vorgeschlagen, durch Erhöhung der Luftfeuchtigkeit die Möglichkeit zu schaffen, dass die Aufladungen abgeleitet werden. Die Luftfeuchtigkeit in den Strahlmaschinen kann wohl erhöht werden, doch ist durch die turbulente, ungleichmässige Luftströmung beim Schleuderstrahlen und durch die überall differenzierte Luftwärme praktisch kein gleichmässiger Feuchtigkeitsgrad erreichbar, der jegliche Aufladung verhindern würde. Bei erhöhter Luftfeuchtigkeit werden unerwünschte Niederschläge auf den zu behandelnden Gegenständen verursacht, indem Staubpartikel zu nass werden und sich dann überall niedersetzen und festkleben.
Die Erdung der sich aufladenden Teile ist in Schleuderstrahlmaschinen praktisch nicht möglich, wodurch diese Möglichkeit der Verhinderung von statischen Aufladungen wegfällt.
Durch Anwendung von chemischen Verfahren, wie Beimengung von antistatischen Zusätzen (Graphit, Salze usw. ) in den Grundstoff bei der Herstellung des Strahlmittels, wird dieses wohl mehr oder weniger
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antistatisch, muss aber in speziellem Verfahren hergestellt werden. Das Grundgefüge des Strahlmittels wird verändert und verursacht andere Nachteile wie Verfärbung, Beschmutzung und Überziehen des zu be- strahlenden Gutes. Auch sind gewisse Zusätze zeitlich in der Wirkung nicht beständig.
Durch Anwendung von physikalischen Verfahren, wie Ionisierung oder Influenz kann die Luft leit- 3 fähig gemacht bzw. es können die Spannungsverhältnisse ausgeglichen werden. Die Ionisierung der Luft in den Strahlmaschinen benötigt jedoch komplizierte, teure Einrichtungen, wie Hochfrequenzgeräte, radioaktives Material. Die Anwendung der Influenz ergibt keine beständige, sichere antistatische Wir- kung.
Alle diese bekannten Verfahren bringen keine wirksame Entladung beim Schleudern von Strahlmit- ) teln aus elektrostatisch aufladbaren Stoffen auf Gegenstände. Eine antistatische Wirkung kann durch das
Aufbringen von bestimmten Substanzen, wie Glyzerin, hygroskopischen Salzen, Polyoxyäthylen usw. auf die Oberfläche der Strahlmittelteilchen erreicht werden. Dies bedingt eine zusätzliche Behandlung bei der Herstellung oder kurz vor Gebrauch der Strahlmittel. Diese Schutzüberzüge sind jedoch nicht bestän- dig und gleichmässig und lassen sich leicht abreiben und abwaschen, wodurch die Wirkung verloren geht. i Bei Schleuderstrahlmaschinen sind die Strahlmittel immer im Kreislauf und werden bei jedem Bestrahlen einem Abrieb unterworfen.
Die so behandelten Strahlmittel verlieren somit nach wenigen Kreisläufen durch Abrieb der Schutzschicht ihre antistatische Wirkung.
Es ist schliesslich auch ein Verfahren angewandt worden, bei welchem auf die Strahlmittelteilchen an mindestens einer Stelle, an welcher sie sich aufgelockert bewegen, ein antistatisch wirkendes Mittel auf- ) gebracht wird. So werden in einer bekannten Einrichtung die in einem breiten Band lose herabfallenden
Strahlmittelteilchen aus einer Düse mitheissem Dampfkondensat besprüht, worauf sie sich in einem trich- terartigen unteren Teil des Gefässes sammeln und von dort der Blasekammerzugeleitet werden.
Die Nachteile aller dieser bekannten Behandlungsarten und Verfahren lassen sich nun durch das er- findungsgemässe Verfahren beseitigen, welches aus zwei Verfahrensschritten besteht, nämlich aus einer i Vorbehandlung der Strahlmittelteilchen vor dem Aufschleudern auf die Werkstücke und aus einer Nach- behandlung der Strahlmittelteilchen während des Aufschleuderprozesses. Entsprechend weiteren Erfindungs- merkmalen erfolgt die Vorbehandlung vorerst ohne Frischluftzufuhr miteinerhöherprozentigen (über l' ! !)) antistatisch wirkenden Substanz, worauf anschliessend daran eine Trocknung durch Frischluftzufuhr durch- geführt wird. Die Nachbehandlung kann hingegen mit einer niederprozentigen (unter l'%)) antistatisch wir- kenden Substanz durchgeführt werden.
Zur Durchführung des Verfahrens benutzt die Erfindung eine bekannte Strahlanlage, bei welcher ein
Vorratsbehälter für das antistatisch wirkende Mittel vorgesehen ist, mit dem eine oder mehrere Düsen zum Besprühen des sich aufgelockert bewegenden Strahlmittels in Verbindung stehen. Das neue Haupt- merkmal der Einrichtung besteht darin, dass mindestens eine Düse im Strahlmitteltransportweg unmittel- bar vor dem Strahlerzeuger angeordnet ist. In bevorzugter Ausführungsform ist mindestens eine Sprüh- düse dem aus dem Strahlerzeuger austretenden Strahlmittel, mindestens eine Sprühdüse dem aus der För- dereinrichtung austretenden und in den Strahlerzeuger eintretenden Strahlmittel und ferner mindestens eine Düse dem in der Entstaubungseinrichtung aufgelockerten Strahlmittel zugeordnet.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Einrichtung schematisch dar- gestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung mit Saugförderanlage, Fig. 2 einen
Schnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1 und Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Einrichtung mit Becher- werk.
In einem Gehäuse 16 (Fig. 1) einer Schleuderstrahlmaschine ist ein Schleuderrad 5 vorgesehen. Eine
Tragvorrichtung 7 ist zur Aufnahme des zu behandelnden Gutes 6 bestimmt. Im vorliegenden Beispiel ist die Tragvorrichtung 7 an der Gehäusetüre 17 mit einem Arm 18 befestigt. Die Tragvorrichtung 7 ist dreh- bar auf dem Arm 18 gelagert. Die Tragvorrichtung könnte z. B. eine drehbare Trommel oder ein festste- hender Tisch sein.
Unterhalb der Tragvorrichtung 7 ist ein Auffangbehälter 19 angeordnet, welcher eine Austrittsöffnung
20 aufweist. Eine Öffnung 8 eines Sichtbehälters 21 ist unterhalb der Öffnung 20 vorgesehen. Der Sichtbehälter 21 steht mit einem Saugluftventilator 9 in Verbindung. Die Öffnungen 8 und 20 verbinden die Be- hälter 21 und 19 mit einem Sammelbehälter l.
In den Sammelbehälter 1 ragt eine Saugleitung 3. welche den Behälter 1 mit dem Schleuderrad 5 verbindet. Am Gehäuse 16 ist ein Behälter 12 vorgesehen, welcher über eine mit Düsen 15 versehene Lei- tung 14 mit dem Inneren der Saugleitung 3 in Verbindung steht (Fig. 2). Die Düsen 15 können mit kon- stantem oder regulierbarem Durchfluss arbeiten. In der Leitung 14 kann zur Regulierung ein Abschliessorgan angebaut werden, welches z. B. mit dem Schleuderradantrieb derart gekuppelt ist, dass bei Still-
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