CH666633A5

CH666633A5 - METHOD FOR ELECTROSTATICALLY APPLYING POWDERS AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD.

Info

Publication number: CH666633A5
Application number: CH88283A
Authority: CH
Inventors: Libor Vala; Radko Alexander; Miroslav Vrzacek
Original assignee: Tovarne Strojarskej Tech
Priority date: 1982-02-18
Filing date: 1983-02-17
Publication date: 1988-08-15
Also published as: DD252502A3; DE3303137C2; CS229560B1; SE8300856L; SE454143B; DE3303137A1; HU193156B; SE8300856D0; SU1694234A1; BG43389A1

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Auftragen von Pulver, welches in Form eines Pulvergasgemisches zwecks Aufladung durch eine Röhre aus dielektrischem Material strömt. Die meisten bisher bekannten Vorrichtungen für die organische Oberflächenaufbereitung benutzen zur Gewährleistung der elektrischen Aufladung der Pulver verschieden angeordnete Aufladeelektroden am Pulveraustritt aus der Pistole, wobei die zur Ausbildung der Korona benutzte Spannung von Hochspannungsgeneratoren entnommen wird, die entweder ausserhalb der eigentlichen Pistole angebracht sind und mit dieser durch Hochspannungskabel verbunden sind, oder die Hochspannungsgeneratoren sind direkt in der Pistole untergebracht. The invention relates to a method and an apparatus for electrostatically applying powder which flows in the form of a powder gas mixture for charging through a tube made of dielectric material. Most previously known devices for organic surface treatment use charging electrodes which are arranged differently at the powder outlet from the gun to ensure the electrical charging of the powder, the voltage used to form the corona being taken from high-voltage generators which are either mounted outside of the actual gun and with it are connected by high-voltage cables, or the high-voltage generators are housed directly in the gun.

Der Minimalwert der Spannung ist ungefähr 30 kV, aber in der Regel werden 60—100 kV benutzt. The minimum voltage is about 30 kV, but typically 60-100 kV is used.

Die Bemühungen zur Einsparung teurer Hochspannungsquellen, sowie zur besseren Handhabung der manuellen Auftragspistole und zur Erhöhung der Betriebssicherheit führten zur Entwicklung neuer Verfahren zum Aufladen der Pulver, wobei der Hochspannungsgenerator und auch das Erfordernis des Anschlusses der Pistole mittels Hochspannungskabels an eine Hochspannungsquelle wegfielen. Efforts to save expensive high-voltage sources, improve the handling of the manual application gun and increase operational safety led to the development of new methods for charging the powders, which eliminated the high-voltage generator and the need to connect the gun to a high-voltage source using high-voltage cables.

Als Ergebnis dienen Vorrichtungen für elektrokinetische (Friktions-)Aufladung der Pulver, welche zu diesem Zwecke die Eigenschaften der Plastpulver ausnützen, die durch Reibung elektrisiert werden können. Die Aufladung kann entweder durch Aufwirbeln des Pulvers im Vorratsbehälter oder in verschieden angeordneten und ausgebildeten Kammern direkt in der Pistole erfolgen. As a result, devices are used for electrokinetic (friction) charging of the powders, which use the properties of the plastic powders for this purpose, which can be electrified by friction. The charge can be done either by swirling the powder in the storage container or in differently arranged and designed chambers directly in the gun.

Bekannt ist ein Verfahren, nach dem das Pulver beim Durchgang durch eine Isolierröhre mittels Gasstrom in Wirbel versetzt wird, wobei es sich elektrokinetisch auflädt. Bei diesem Verfahren werden geerdete Koronarelektroden verwendet, die sich in der Isolierröhre befinden, die zur Kompensation der Ladung an der Oberfläche des dielektrischen A method is known according to which the powder is mixed in a vortex by means of a gas flow when it passes through an insulating tube, whereby it is electrokinetically charged. This method uses grounded coronary electrodes located in the insulating tube, which are used to compensate for the charge on the surface of the dielectric

Materials und zur Erhöhung der Ladung der pulverförmigen Teilchen dienen. Material and serve to increase the charge of the powdery particles.

Die in diesen Vorrichtungen erzielte Aufladung ist umso grösser je mehr die pulverförmigen Teilchen mit der Wand des dielektrischen Materials in Berührung kommen oder je höher die Geschwindigkeit der Teüchenströmung in der dielektrischen Röhre ist. Allerdings ist diese Geschwindigkeit begrenzt, denn die Luftmenge, durch die sie gegeben ist, bestimmt gleichzeitig auch die Ausgangsgeschwindigkeit, die vom Gesichtspunkt der praktischen Anwendbarkeit aus nur bis zu einer gewissen Grenze erhöht werden kann. Das bedeutet, dass auch der Wert der Aufladung begrenzt ist. Es kann nur eine Aufladung erzielt werden, welche niedriger ist als bei den bekannten Vorrichtungen mit Koronaraufladung. Dies ist der wesentlichste Nachteil der Vorrichtungen zur elektrokinetischen Aufladung. Der niedrige Wert der Aufladung bewirkt eine niedrige Auftragswirksamkeit, wodurch die Kosten für die Vorrichtung zur Regenerierung des benutzten Pulvers erhöht werden. The charge achieved in these devices is greater the more the powdery particles come into contact with the wall of the dielectric material or the higher the velocity of the particle flow in the dielectric tube. However, this speed is limited because the amount of air through which it is given also determines the initial speed, which can only be increased to a certain limit from the point of view of practical application. This means that the charge value is also limited. Only charging which is lower than in the known devices with coronary charging can be achieved. This is the main disadvantage of electrokinetic charging devices. The low value of the charge causes a low application efficiency, which increases the cost of the device for regenerating the powder used.

Diese Mängel sollen durch das Verfahren und durch die Vorrichtung zum elektrostatischen Auftragen von Pulvern beseitigt werden. Das Verfahren weist die in den Ansprüchen 1 und 2 aufgeführten Merkmale auf, während die zur Ausübung des Verfahrens geeignete Vorrichtung durch die Merkmale in Anspruch 3 definiert ist. These deficiencies are to be eliminated by the method and by the device for electrostatically applying powders. The method has the features listed in claims 1 and 2, while the device suitable for carrying out the method is defined by the features in claim 3.

Die Zeichnung stellt als Ausführungsbeispiel die Anordnung der Vorrichtung nach der Erfindung schematisch dar. The drawing schematically represents the arrangement of the device according to the invention as an exemplary embodiment.

Die Vorrichtung zum elektrostatischen Auftragen von Pulvern besteht aus einer Spritzpistole 10 mit Aufladeansatz The device for electrostatically applying powders consists of a spray gun 10 with a charging attachment

9 und mit Zusatzvorrichtungen, die nicht Gegenstand der Erfindung sind, wie z.B. Pulverzubringer in die Pistole, Steuerung und Gas-Luft-Quelle. 9 and with additional devices which are not the subject of the invention, e.g. Powder feeder in the gun, control and gas-air source.

Die Spritzpistole 10 weist eine Mischkammer 6 auf, in welche eine Düse 1 der Spritzpistole mündet, die am Ende einer Leitung 8 angeordnet ist. Durch diese Leitung 8 und durch die Düse 1 strömt Gas G in die Mischkammer 6 und übt dort eine Ejektorwirkung aus. The spray gun 10 has a mixing chamber 6, into which a nozzle 1 of the spray gun opens, which is arranged at the end of a line 8. Through this line 8 and through the nozzle 1, gas G flows into the mixing chamber 6 and exerts an ejector effect there.

Zur Pulverzufuhr dient eine weitere in die Mischkammer 6 mündende Leitung 7, welche sich senkrecht zur Düse 1 erstreckt und durch welche ein durch Pulver beladenes Transportgas T strömt. Ferner weist der Ansatz 9 der Spritzpistole A further line 7, which opens into the mixing chamber 6 and which extends perpendicularly to the nozzle 1 and through which a transport gas T laden with powder flows, serves to supply the powder. Furthermore, the approach 9 of the spray gun

10 ein Aussenrohr 4 auf, welches sich gleichachsig zur Düse 1 erstreckt. In diesem Aussenrohr 4 ist wiederum gleichachsig zur Düse 1 eine Aufladeröhre (3) aus dielektrischem Material angeordnet, welche an ihrem der Düse 1 zugekehrten Ende einen Diffusor 2 trägt. Zwischen dem Aussenrohr 4 und der Aufladeröhre 3 ist ein ringförmiger Zwischenraum 5 vorhanden, wobei durch die Röhre 3 und durch den Zwischenraum 5 ein Zirkulationsgas Z strömt wie dies später beschrieben wird. Aus der Leitung 7 tritt das Transportgas T in die Mischkammer 6, und wird durch das aus der Düse 1 unter Druck in die Mischkammer 6 strömende Gas kräftig durchgewirbelt. In der Mischkammer 6 entsteht zunächst ein Gasgemisch aus dem Gas G und dem Transportgas T, welches Gemisch beschleunigt durch die Aufladeröhre 3 strömt, wo durch Ejektorwirkung Gas aus dem Transportgas abgezogen wird und die Aufladung mit dem verbleibenden Pulver erfolgt. 10 on an outer tube 4, which extends coaxially to the nozzle 1. In this outer tube 4 there is in turn coaxial with the nozzle 1 a charging tube (3) made of dielectric material, which carries a diffuser 2 at its end facing the nozzle 1. An annular space 5 is present between the outer tube 4 and the charging tube 3, a circulation gas Z flowing through the tube 3 and through the space 5, as will be described later. From the line 7, the transport gas T enters the mixing chamber 6, and is swirled vigorously by the gas flowing from the nozzle 1 into the mixing chamber 6 under pressure. In the mixing chamber 6, a gas mixture of the gas G and the transport gas T is initially formed, which mixture flows accelerated through the charging tube 3, where gas is withdrawn from the transport gas by ejector action and the remaining powder is charged.

Ein Teil des durch die Aufladeröhre 3 strömenden Gases wird nach Austritt aus der Aufladeröhre 3 durch den die Röhre 3 umgebenden ringförmigen Zwischenraum 5 wieder in die Mischkammer 6 zurückgeführt und wird als Zirkulationsgas Z bezeichnet. Das Zirkulationsgas 2 tritt nicht aus der Spritzpistole aus, so dass die Austrittsgeschwindigkeit der aufgeladenen Pulverteilchen nicht erhöht wird. Die Pulverteilchen gelangen durch elektrische Anziehung zum Gegenstand, auf den sie aufgetragen werden sollen. Durch die Coulombsche Kraft zwischen der eigenen Ladung und der A part of the gas flowing through the charging tube 3 is returned to the mixing chamber 6 after exiting the charging tube 3 through the annular space 5 surrounding the tube 3 and is referred to as circulation gas Z. The circulation gas 2 does not emerge from the spray gun, so that the outlet speed of the charged powder particles is not increased. The powder particles reach the object to which they are to be applied by electrical attraction. Through the Coulomb force between your own load and the

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Gegenladung werden die Pulverteilchen von der Oberfläche angezogen und bleiben haften. Counter-charge, the powder particles are attracted to the surface and stick.

Bei der beschriebenen Anordnung wird das Zirkulationsgas durch den ringförmigen Zwischenraum 5 geführt. Es ist aber möglich, den Zwischenraum zu unterteilen und das Gas z.B. durch Kanäle zu leiten. In the arrangement described, the circulation gas is passed through the annular space 5. However, it is possible to subdivide the space and e.g. to lead through channels.

Durch die beschriebene Vorrichtung wird vor allem eine ausreichend hohe Ladung erreicht, die einen hohen Auftragseffekt garantiert. Die Vorrichtung erhöht ferner die Sicherheit des elektrostatischen Pulverauftragens sowohl vom physiologischen Gesichtspunkt aus wie auch vom Gesichtspunkt der Explosionsgefahr des Pulvers aus. Ein besonderer Vorteil ist, dass auch elektrostatisch abgeschattete Stellen bedeckt werden. The device described above achieves a sufficiently high charge, which guarantees a high application effect. The device further increases the safety of electrostatic powder application both from the physiological point of view and from the point of view of the danger of explosion of the powder. A particular advantage is that electrostatically shaded areas are also covered.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. A method for electrostatic application of powder, which flows in the form of a powder-gas mixture for charging through a tube (3) made of dielectric material, characterized in that a gas flow (G) is used for charging, the gas from the ejector effect Aspirated powder-gas mixture.

2. The method according to claim 1, characterized in that a mixture of powder and transport gas (T) is passed into a mixing chamber (6) into which the gas flow (G) accelerates and where mixing of the two components and transferring them in the Form of a fluid flow takes place in a charging tube (3), where the charging takes place, a part of the gas passed through the charging tube (3) being returned in the circuit of the mixing chamber (6).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device for performing the method according to claim 1, consisting of a nozzle (1) for supplying a gas flow (G), a line (7) for supplying a mixture of powder and transport gas (T) and a grounded electrode, characterized that the nozzle for the gas flow (G) in a mixing chamber (6) opens into the diffuser (2) of a charging tube (3), which is inserted into an outer tube (4) of an extension (9) so that between the outer diameter the charging tube (3) and the inner diameter of the outer tube (4) an annular space (5) remains.