DD242353B5

DD242353B5 - Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenstaenden in einem Tauchbecken

Info

Publication number: DD242353B5
Application number: DD28244085A
Authority: DD
Inventors: Peter Dr-Ing Dressler; Hubert Kuhnert; Karl-Heinz Mueller
Original assignee: Atochem Elf Sa
Priority date: 1985-11-05
Filing date: 1985-11-05
Publication date: 1996-09-19
Also published as: DD242353A1

Description

U = (Ig R₀₇₀^-6)· 1OkV

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Aufladeelektroden (2) bei einer Hochspannung von ±20 kV einen elektrischen Oberflachenwiderstand von R₀ = 10¹⁰ Ohm und bei ± 40 kV von R₀ = 10⁸ Ohm haben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß das als Material fur die Aufladeelektroden (2) eingesetzte Elastomer mit eingelagerten leitfahigen Partikeln einen Oberflachenwiderstand R₀ kleiner 10⁸ Ohm hat und innerhalb des Tauchbeckens mechanisch so weit gedehnt angeordnet ist, daß der Oberflachenwiderstand der als Aufladeelektrode dienenden Flache R₀ = 10⁸...10¹⁰ Ohm betragt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Aufladeelektroden (2) aus rußpigmentiertem Gummi mit einem Oberflachenwiderstand von R₀ = 10⁸...10^l0Ohm bestehen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Aufladeelektroden (2) flachenhaft ausgebildet und auf den elektrisch nichtleitenden Tauchbeckenwanden (5) und/oder Elektrodenträgern befestigt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Aufladeelektroden (2) band- oder rohrförmig ausgebildet und mit einem Ende an die Hochspannung angeschlossen sind und das andere Ende an Erdpotential liegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Aufladeelektroden (2) in ihrer Form dem jeweiligen Gegenstand (9) angepaßt und/oder an unterschiedliche Hochspannung im Bereich ±15 kV bis ±60 kV angeschlossen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Aufladeelektroden (2) und die Nichtleiter (1), auf denen sie befestigt sind, glatte Oberflächen haben.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenstanden in einem Tauchbecken mit pulverformigen Teilchen zur Herstellung eines Pulveruberzuges, der danach eingeschmolzen wird

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die elektrostatische Aufladung der Teilchen in der Wirbelschicht wird bei bekannten Vorrichtungen gattungsgemaßer Art durch Aufladeelektroden, die in der Wirbelschicht angeordnet sind (DD-WP 123 644 und DD-WP 126 791), erreicht Die Aufladung der Wirbelschicht verbessert sich beim Einsatz von Fluidisierungselektroden Den Fluidisierungselektroden wird die Luft über Rohre von außerhalb (DD-WP 123 644 und DD-WP 126 791) oder über ein Rohrsystem (DD-WP 200 118/1) oder direkt (DD-WP 207 610) aus der Wirbelschicht zugeführt.

Die Aufladung der Teilchen kann auch durch nadel- oder drahtförmig ausgebildete Aufladeelektroden, die im Anstromraum oder Anströmboden angeordnet sind, erfolgen (DD-AP 47 696, DD-AP 46 793, DD-WP 47 697, DD-WP 40 676) Ist der Anströmboden aus Sintermetall oder aus einem Halbleiter aufgebaut, dient dieser als Aufladeelektrode (DD-AP 47 696) Die bekannten technischen Losungen zum elektrostatischen Aufladen der Teilchen haben den Nachteil, daß beim Einsatz der Hochspannung zur Erzeugung einer hinreichenden Aufladung der Teilchen elektrische Funken zwischen Gegenstand und Aufladeelektrode entstehen und die Wirbelschicht oder deren Umgebung entzünden können Ein weiterer Nachteil besteht bei den Fluidisierungselektroden, wenn fur die Luftzuführung Schlauche oder Rohre benotigt werden, die in der Wirbelschicht untergebracht sind und die Wirbelbewegung beeinflussen sowie die Aufladeflache einschränken Ein dritter Nachteil entsteht durch Fluidisierungselektroden, die an der Oberflache rauh sind, da an ihnen die Wirbelbewegung erstirbt

Das Ziel der Erfindung besteht in der Unterbindung des Zundfunkens zwischen Aufladeelektrode und Gegenstand und damit in einer Erhöhung der Sicherheit der Beschichtungsanlage, der Vergrößerung der wirksamen Aufladeflache und der Beseitigung der Rauhigkeit der Elektrodenoberflache zur Verbesserung der Wirbelbewegung und der elektrostatischen Aufladung der Pulverteilchen, wodurch die Gegenstande besser beschichtet werden

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die selbst bei Verwendung hoher Aufladespannungen, wie ζ Β über 20 kV, die Entstehung von Zündfunken und elektrischen Überschlagen in der Wirbelschicht vermeidet unter gleichzeitiger Erreichung einer maximalen Aufladung der Wirbelschicht und optimaler Beschichtung der zu beschichtenden Gegenstande Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst Als Nichtleiter eignet sich ein Elastomer, ζ Β rußpigmentierter Gummi mit einem elektrischen Oberflachenwiderstand von R₀ = 10⁸ 10¹⁰ Ohm (gemessen mit der Schneidenelektrode nach TGL 15347), wie er auch schon bei elektrostatischen Spruhpistolen verwendet worden ist, vgl die auf die altere Anmeldung 2 810 685 vom 27 9 85 zurückgehende, nachveroffenthchte DD 241 206 A1 Diese Aufladeelektrode ist mechanisch stark dehnbar, wovon der elektrische Oberflachenwiderstand abhangig ist Die Aufladeelektrode kann so weit gedehnt werden, bis der elektrische Oberflachenwiderstand im Bereich R₀ = 10⁸ 10¹⁰ Ohm liegt, der fur die Aufladung der Pulverteilchen besonders gunstig ist Der Oberflachenwiderstand der Aufladeelektrode aus rußpigmentiertem Gummi ist auch sehr spannungsabhängig Hat erz B bei ± 20 kV einen Oberflachenwiderstand von 10¹⁰ Ohm, so sinkt dieser bei ±40 kV auf R₀ = 10⁸ Ohm Das heißt mit der Hohe der Aufladespannung ist auch eine Optimierung der Aufladung möglich Diese Aufladeelektrode kann allein zur Aufladung der Pulverteilchen eingesetzt oder zusätzlich auf einen Nichtleiter aufgebracht werden, wobei auf dem Nichtleiter zusätzliche Ladungen entstehen und somit die effektive Oberflache der Aufladeelektrode stark vergrößert wird Damit die Wirbelbewegung in der Nahe der Aufladeelektrode und des Nichtleiters nicht erstirbt, werden beide mit glatter Oberflache eingesetzt Die im Gummi enthaltenen Kohlenstoffteilchen stellen Ladungszentren mit hoher Ladungsdichte dar und fuhren zu einer Glimmentladung auf der Oberflache der Aufladeelektrode, wenn diese von dem Pulverluftgemisch der Wirbelschicht bedeckt wird Es wurde entdeckt, daß diese Glimmentladung die Aufladung der Pulverteilchen bewirkt

Durch diese Maßnahme ist auch die Verwendung höherer Aufladespannungen als 20 kV möglich Die Aufladespannung wird dabei nach der Gleichung U = (Ig Ro/ohm ~ ^) 10 kv berechnet

Zur Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Beschichtung ist es zweckmäßig, mehrere Aufladeelektroden im Tauchbecken anzuordnen und diese gegebenenfalls an unterschiedlich hohe Aufladespannungen anzuschließen Die Vorrichtung ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladeelektrode innerhalb des Tauchbeckens auf einem entsprechend geformten Nichtleiter angeordnet und mit der Hochspannungsquelle verbunden ist Zur Anpassung an die zu beschichtenden Gegenstande kann die Aufladeelektrode im Tauchbecken auch quer zur Wirbelschicht angeordnet werden Es ist auch möglich, die Aufladeelektrode auf die nichtleitende Wandung des Tauchbeckens anzuordnen Die Aufladeelektrode kann auch an einem Ende an Hochspannung und am anderen an Erdpotential liegen Dadurch ist eine Potentialsteuerung längs der Aufladeelektrode möglich, wodurch eine gezielte Aufladung der Wirbelschicht und eine optimale Beschichtung der Gegenstande erreicht wird

Ausführungsbeispiele

Anhand von Ausfuhrungsbeispielen und der Zeichnung soll die Erfindung naher erläutert werden In der Zeichnung zeigen

Fig 1 eine erfindungsgemaße Aufladeelektrode

Fig 2 ein Tauchbecken entsprechend der Erfindung

Fig 3 ebenfalls ein Tauchbecken wie in Fig 2 jedoch mit der Anordnung mehrerer Aufladeelektroden

Eine mögliche Ausfuhrungsform der erfindungsgemaßen Aufladeelektrode ist in Fig 1 wiedergegeben Auf einem Nichtleiter 1 ist die Aufladeelektrode 2 angebracht, ζ B geklebt, und mit der Hochspannungsquelle 3 verbunden Gemäß Fig ist ein Schnitt durch ein Tauchbecken zur elektrostatischen Beschichtung dargestellt Die Aufladeelektrode 2 ist seitlich mit dem Nichtleiter 1 als Paar gegenüberstehend angeordnet Zwischen beiden Aufladeelektroden bildet sich eine Wirbelschicht aus, die durch den in der Wand 5 des Tauchbeckens eingesetzten Anströmboden 6, die Luftzuführung 7 und den Anstromraum 8 hervorgerufen wird Der zu beschichtende Gegenstand 9 ragt in die Wirbelschicht 4 hinein und ist elektrisch an Erdpotential angeschlossen In Fig 3 ist die Wirbelschicht 4 durch weitere eingebrachte Aufladeelektroden 2 unterteilt, um fur die zu beschichtenden Gegenstande 9 angepaßte Aufladungsverhaltnisse zu erreichen

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Nichtleiter

2 Aufladeelektrode

3 Hochspannungsquelle

4 Wirbelschicht

5 Wand

6 Anströmboden

7 Luftzuführung

8 Anstromraum

9 Gegenstand

Claims

1. Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenstanden in einem Tauchbecken mit einem porösen Anströmboden (6) zur Fluidisierung des pulverformigen Beschichtungsmaterials und einer oder mehreren an Hochspannung angeschlossenen flachenhaften Aufladeelektroden (2) innerhalb und/oder oberhalb der fluidisierten Pulverschicht, gekennzeichnet dadurch, daß die Aufladeelektroden (2) aus einem elektrisch nichtleitenden Elastomer mit eingelagerten leitfahigen Partikeln bestehen und der Oberflächenwiderstand der Aufladelektroden R₀ = 10⁸...10¹⁰ Ohm beträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Potential der angelegten Hochspannung dem Oberflächenwiderstand angepaßt ist gemäß der Bedingung