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DISPOSITIF DE PRECIPITATION DANS UN CHAMP ELECTRIQUE DE PARTICULES EN SUSPEN- SION9 TELLES QUE DU BROUILLARD DE VERNIS, DE POUDRE METALLIQUE OU L'EQUIVALENT. pour obtenir des revêtements de vernis, couleurs, métaux'et matières synthétiques, il est connu de précipiter ces produits sur les objets à revêtir agissant comme électrodes de précipitation, sous forme de particules en suspension finement divisées et chargées d'électricité contraire dans un champ électrique.
Le champ électrique peut être établi de façon que les objets à traiter soient mis à la terre et que les dispositifs de pulvérisation, pistolets ou simplement de minces fils, soient mis sous une haute tension de part exemple 100.000 à 160.000 volts, et se trouvent à une distance suffisante pour éviter une décharge avec les objets à traitér.
L'intensité habituelle du champ se situe aux environs de 3.000 à 4.000 volts par centimètre,,
La présente invention concerne une forme d'exécution et un montage particulièrement avantageux des électrodes d'ionisation.dans un pareil dispositif connu, pour obtenir des revêtements de vernis, de peintures ou l'équivalent, dans un champ électrique.
Suivant l'invention, les électrodes d'ionisation engendrant le champ électrique sont constituées par des pointes distinctes dirigées vers les objets à traiter, et qui sont montées à des distances telles, entre-elles et par rapport à la barre omnibus qui les porte, qu'elles ne s'influencent pas mutuellement dans leur effet d'ionisation, c'est-à-dire que pour une intensité optimum du champ aux dites pointes, on obtient simultanément une intensité optimum de la totalité du courant d'ioni- sation. Cette condition optimum se trouve remplie par exemple avec 40 pointes par mètre carré pour 4.000 volts par centimètre.
La constitution de la totalité de la surface d'ionisation sous forme de pointes d'ionisation distinctes, a l'avantage de supprimer les dépots se formant jusqu'ici sur les minces fils d'ionisation dans les dispositifs de vernissage, et les revêtements irréguliers provoqués par la séparation de ces dépôts des dits fils d'ionisation et leur migration sur les surfaces à traiter, Ainsi que des essais pratiques l'ont montré,les pointes d'ionisation suivant la présente in-
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vention restent entièrement exemptes de dépôts, probablement à cause du souffle électrique qui se produit fortement à cet endroit, de sorte que le phénomène connu dit "d'étirage des gouttes" se produisant lorsque ces dépots se forment, est ainsi entièrement supprimé.
Conformément à la présente invention, la répartition et le montage des électrodes d'ionisation avec une population optimum par unité de surface, permet aussi d'adapter à l'extrême la surface totale occupant le champ d'ionisation, à celle de l'objet à traiter, c'est-à-dire d'ioniser électriquement et mécaniquement d'une fa- çon uniformément intense des objets à surface irrégulière.
Suivant l'in- vention, les pointes d'ionisation sont à cet effet montées sur une barre omnibus,, par exemple aux minces extrémités d'un conducteur ou d'un semi-con- ducteur électrique, et tout en étant isolées elles peuvent éventuellement être réglables, la distance latérale des barres omnibus entre elles pouvant également être adaptée aux valeurs de la haute tension utilisée, et à la forme des objets à traiter.
Il est connu depuis longtemps d'utiliser des pointes d'ionisation pour engendrer un champ électrique pour le dépoussiérage des gaz.
Abstraction faite de l'établissement d'une zone de pr é-ionisation, ce montage n'offre toutefois pas d'avantage dans cette application et,.pour cette raison, on l'a déjà remplacé depuis longtemps par les fils d'ionisation connus.
Dans les dispositif? -le vernissage dans un champ électro-statique il est également connu d'utiliser des pointes d'ionisation distinctes pour enlever au meyen d'un champ électrostatique, par le phénomène connu d'uétirage des gouttes", le vernis appliqué par le procédé par immersion, ou l'excès de vernis résultant de cette application.
Tout au contraire, suivant la présente invention, il s'agit d'établir au moyen d'un grand nombre de pointes d'ionisation réparties systématiquement dans le champ électro-statique, un champ chargeant électriquement le vernis, ou l'équivalent, pulvérisé sous forme de brouillard, et le précipitant sur les objets mis à la terre, le souffle électrique, se produisant aux pointes d'ionisation permettant d'avoir toujours les dites pointes exemptes de vernis ou l'équivalent sous forme de brouillard.
L'invention sera décrite plus en détail avec référence au dessin annexé qui en représente schématiquement une forme d'exécution.
La Fig. 1 montre en coupe verticale l'ensemble du dispositif suivant l'invention.
Les Figs, 2a, 2b, 2c montrent à une plus grande échelle que la Fig. 1, le montage et la répartition des pointes d'ionisation, et également vu de face, de coté et en plan, le champ d'ionisation formé par ces pointes.
Les Figs. 3a, 3b, 3c montrent à plus grande échelle que les Fige. 2a, 2b et 2c, des détails de la fixation et le réglage des pointes d'ionisation, suivant les mêmes projections que pour les Figs, 2a, 2b et 2c.
Sur toutes les figures le chiffre 5 désigne les barres omnibus sur lesquelles sont montées avantageusement de façon réglable,les électrodes d'ionisation 6 pourvues des pointes suivant l'invention, Les barres omnibus 5 sont maintenues écartées entre elles de distances convenables ou éventuellement réglables, par des traverses 7. Le cadre d'ionisation, 5,7 ainsi formé et comportant les pointes d'ionisation 6, est suspendu dans la chambre d'ionisation de façon connue au moyen d'isolateurs aux parois latérales 1 et au plafond 2, et raccordé à un conducteur de haute tension 4 (courant continu ou alternatif), tandis que l'objet à traiter 14 est véhiculé de façon connue, tout en tournant autour de son axe, par un dispositif de transport, et ce dans le sens horizontal ou vertical,
pour sortir de la chambre par l'ouverture arrière 15.
Pour une tension de par exemple 160.000 volts, la distance entre électrodes d'ionisation 6 est de 10 centimètres et celle entre barres omnibus est de 25 cm, et enfin la distance entre les pointes d'ionisation et
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la barre omnibus 5, autrement dit la longueur minimum des extrémités des fils respectifs est de 4 centimètres, de préférence plus. Le nombre de pointes par mètre carré de surface d'ionisation est donc de quarante pour la tension citée, pour le guidage, la fixation et le réglage des électro- des 6 (épaisseur de fil par exemple de 0,75 mm), il est prévu des trous 9 dans le corps des vis 8 à écrou 10, et des trous 11 de même axe que les trous 9, dans les ailes de la barre omnibus 5 en U ou en T.
Les rondelles
12 et 13 placées sous l'écrou 10, ou sous la tête de la vis 8, servent au serrage de l'écrou ou des électrodes en pointes 60
Pour protéger électriquement les éléments 5 et 7 il est avan- tageux que ceux-ci soient pourvus d'un isolant électrique ou par exemple montés dans des tubes isolants en matières synthétiques. De même, les pa- rois 1 et le plafond 2 de la chambre sont construits de façon connue en soi au moyen de matériaux isolants. Cependant, on a constaté qu'il était avan- tageux d'utiliser un matériau de construction composé d'amiante, cellulose, ciment (bois silicifié, xylolithe) comme l'"Eternit" qui, moins isolant que les matières synthétiques, possède plutt les qualités d'un semi-conducteur, ce qui a pour effet que les décharges électriques se produisent lentement.
Le cadre d'ionisation 5a montre sur la Fig. 1 vers le fond de la chambre peut être supprimé et remplacé par de simples fils d'ionisa- tion, ce qui est recommandé lorsqu'il est nécessaire d'évacuer vers le bas un excès du produit pulvérisé.
Il est évident qu'on peut aussi monter les pointes d'ionisation 6, par exemple sur chaque barre omnibus 5, en forme de demi-cercle ou encore sur plusieurs barres, horizontalement les unes à côté ou les unes audessous des autres, suivant n'importe quelle forme de surface voulue, de part et d'autre de l'objet à traiter 14. Les électrodes d'ionisation 6 supérieures et inférieures peuvent aussi être prolongées jusqu'environ au milieu de la chambre et leurs pointe peut éventuellement à cet endroit être coudée vers le bas ou le haut, pour pouvoir ioniser ainsi également les parties supérieure et inférieure de l'objet à traiter 14 sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours au montage supplémentaire de la barre d'ionisation 5a.
Au lieu de projeter de la façon habituelle les particules en suspension (poudre ou solution de vernis, de couleur, de métaux ou de matières synthétiques, parallèlement ou sous un angle aigu par rapport à la direction du déplacement de l'objet à traiter, 14, le produit à pulvériser peut également être dirigé directement à travers les électrodes d'ionisation 6, c elles-ci pouvant alors former les pointes des dispositifs de pulvérisation ccn- nus (pistolets). On peut également utiliser en combinaison des projections mécaniques parallèle et perpendiculaire à l'objet à traiter 14 et éventuellement seule la partie antérieure ou postérieure des électrodes d'ionisation 6 peut être pourvue en même temps de dispositifs de pulvérisation,
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif de vernissage, peinture, métallisation, émaillage, etc. par pulvérisation dans un champ électrique constitué par des électrodes d'ionisation sous haute tension tandis que l'objet à traiter joue le rôle d'électrode de précipitation, caractérisé en ce que les électrodes d'ionisation engendrant le champ électrique sont constituées par des pointes dirigées vers l'objet à traiter, et montées entre elles à des distances telles que pour une intensité de champ optimum aux pointes, on obtient simultanément une intensité optimum de la totalité du courant d'ionisation, par exemple en montant sensiblement quarante pointes par mètre carré de surface du champ d'ionisation à 160.000 volts (intensité de champ de 4.000 volt/centimètre)
de sorte que par le souffle électrique ainsi produit il ne peut pas se former de dépôts sur les pointes.
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DEVICE FOR PRECIPITATION IN AN ELECTRIC FIELD OF SUSPENDED PARTICLES9 SUCH AS VARNISH MIST, METAL POWDER OR THE EQUIVALENT. to obtain coatings of varnishes, colors, metals' and synthetic materials, it is known to precipitate these products on the objects to be coated acting as precipitation electrodes, in the form of particles in suspension finely divided and charged with contrary electricity in a field electric.
The electric field can be established so that the objects to be treated are earthed and the spray devices, guns or simply thin wires, are put under a high voltage of for example 100,000 to 160,000 volts, and are located at a sufficient distance to avoid a discharge with the objects to be treated.
The usual intensity of the field is around 3,000 to 4,000 volts per centimeter ,,
The present invention relates to a particularly advantageous embodiment and assembly of ionization electrodes in such a known device, for obtaining coatings of varnish, paints or the like, in an electric field.
According to the invention, the ionization electrodes generating the electric field are formed by distinct points directed towards the objects to be treated, and which are mounted at such distances, between themselves and with respect to the bus bar which carries them, that they do not influence each other in their ionization effect, that is to say that for an optimum intensity of the field at said points, an optimum intensity of the totality of the ionization current is obtained simultaneously . This optimum condition is met for example with 40 points per square meter for 4,000 volts per centimeter.
The constitution of the whole of the ionization surface in the form of distinct ionization points, has the advantage of suppressing the deposits which hitherto formed on the thin ionization wires in the varnishing devices, and the irregular coatings caused by the separation of these deposits from said ionization wires and their migration onto the surfaces to be treated. As practical tests have shown, the ionization peaks according to the present invention
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vention remain entirely free of deposits, probably because of the electric blast which occurs strongly at this location, so that the known phenomenon known as "stretching of the drops" occurring when these deposits are formed, is thus entirely eliminated.
In accordance with the present invention, the distribution and mounting of the ionization electrodes with an optimum population per unit area also makes it possible to adapt to the extreme the total area occupying the ionization field, to that of the object. to be treated, that is to say to electrically and mechanically ionize in a uniformly intense manner objects with irregular surfaces.
According to the invention, the ionization tips are for this purpose mounted on a bus bar, for example at the thin ends of an electric conductor or semiconductor, and while being insulated they can possibly be adjustable, the lateral distance of the bus bars between them being able also to be adapted to the values of the high voltage used, and to the shape of the objects to be treated.
It has long been known to use ionization tips to generate an electric field for removing dust from gases.
Apart from the establishment of a pre-ionization zone, this assembly does not offer any advantage in this application and, for this reason, it has already been replaced for a long time by the ionization wires known.
In the device? -the varnishing in an electro-static field It is also known to use distinct ionization points to remove the medium of an electrostatic field, by the known phenomenon of drawing of the drops ", the varnish applied by the process by immersion, or excess varnish resulting from this application.
On the contrary, according to the present invention, it is a question of establishing by means of a large number of ionization points systematically distributed in the electro-static field, a field electrically charging the varnish, or the equivalent, sprayed. in the form of fog, and precipitating it on the grounded objects, the electric blast, occurring at the ionization points making it possible to always have said points free of varnish or the equivalent in the form of fog.
The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing which schematically shows one embodiment.
Fig. 1 shows in vertical section the entire device according to the invention.
Figs, 2a, 2b, 2c show on a larger scale than Fig. 1, the mounting and distribution of the ionization points, and also seen from the front, side and in plan, the ionization field formed by these points.
Figs. 3a, 3b, 3c show on a larger scale than the Figs. 2a, 2b and 2c, details of the fixing and the adjustment of the ionization tips, according to the same projections as for Figs, 2a, 2b and 2c.
In all the figures, the number 5 denotes the bus bars on which are mounted advantageously in an adjustable manner, the ionization electrodes 6 provided with the points according to the invention, the bus bars 5 are kept apart at suitable or possibly adjustable distances, by cross members 7. The ionization frame, 5.7 thus formed and comprising the ionization tips 6, is suspended in the ionization chamber in known manner by means of insulators on the side walls 1 and on the ceiling 2, and connected to a high voltage conductor 4 (direct or alternating current), while the object to be treated 14 is conveyed in a known manner, while rotating around its axis, by a transport device, in the horizontal direction or vertical,
to exit the chamber through the rear opening 15.
For a voltage of for example 160,000 volts, the distance between ionization electrodes 6 is 10 centimeters and that between bus bars is 25 cm, and finally the distance between the ionization points and
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the bus bar 5, in other words the minimum length of the ends of the respective wires is 4 centimeters, preferably more. The number of tips per square meter of ionization surface is therefore forty for the cited voltage, for the guiding, fixing and adjustment of the electrodes 6 (wire thickness for example 0.75 mm), it is provided for holes 9 in the body of the screws 8 with nut 10, and holes 11 of the same axis as the holes 9, in the wings of the bus bar 5 in U or T.
Washers
12 and 13 placed under the nut 10, or under the head of the screw 8, are used to tighten the nut or the point electrodes 60
In order to electrically protect the elements 5 and 7, it is advantageous for the latter to be provided with an electrical insulator or for example mounted in insulating tubes made of synthetic materials. Likewise, the walls 1 and the ceiling 2 of the chamber are constructed in a manner known per se by means of insulating materials. However, it has been observed that it is advantageous to use a building material composed of asbestos, cellulose, cement (silicified wood, xylolite) such as "Eternit" which, less insulating than synthetic materials, has rather the qualities of a semiconductor, which causes electric shocks to occur slowly.
The ionization frame 5a shown in FIG. 1 towards the bottom of the chamber can be omitted and replaced by simple ionizing wires, which is recommended when it is necessary to discharge excess of the sprayed product downwards.
It is obvious that the ionization points 6 can also be mounted, for example on each bus bar 5, in the shape of a semicircle or else on several bars, horizontally one beside or one below the other, according to n 'any desired surface shape, on either side of the object to be treated 14. The upper and lower ionization electrodes 6 can also be extended to approximately the middle of the chamber and their tip can optionally to this place to be bent downwards or upwards, in order to be able thus also to ionize the upper and lower parts of the object to be treated 14 without it being necessary to have recourse to the additional mounting of the ionization bar 5a.
Instead of projecting in the usual way the particles in suspension (powder or solution of varnish, of color, of metals or of plastics, parallel or at an acute angle to the direction of movement of the object to be treated, 14 , the product to be sprayed can also be directed directly through the ionization electrodes 6, which can then form the tips of the conventional spray devices (guns). Parallel and mechanical projections can also be used in combination. perpendicular to the object to be treated 14 and possibly only the anterior or posterior part of the ionization electrodes 6 can be provided at the same time with spraying devices,
CLAIMS.
1.- Device for varnishing, painting, metallization, enamelling, etc. by sputtering in an electric field consisting of high voltage ionization electrodes while the object to be treated acts as a precipitation electrode, characterized in that the ionization electrodes generating the electric field are formed by spikes directed towards the object to be treated, and mounted between them at distances such that for an optimum field intensity at the tips, an optimum intensity of the totality of the ionization current is obtained simultaneously, for example by increasing substantially forty tips per meter square area of the ionization field at 160,000 volts (field strength of 4,000 volts / centimeter)
so that by the electric blast thus produced, no deposits can be formed on the tips.