DD242353B5

DD242353B5 - Device for the electrostatic coating of objects in a dip tank

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)· 1OkVU = (Ig R ₀₇₀ ^ -6) · 10kV

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.3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the charging electrodes (2) at a high voltage of ± 20 kV have an electrical surface resistance of R ₀ = 10 ¹⁰ ohms and at ± 40 kV of R ₀ = 10 ⁸ ohms.

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.4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the material used for the charging electrodes (2) elastomer with embedded conductive particles has a surface resistance R ₀ less than 10 ⁸ ohms and is mechanically stretched so far within the dip tank that the Surface resistance of serving as a charging electrode surface R ₀ = 10 ⁸ ... 10 ¹⁰ ohm amounts.

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.5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the charging electrodes (2) made of rubber rußpigmentiertem with an upper flat resistance R ₀ = 10 ... ⁸ are 10 ohm ^l0.

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.6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that the charging electrodes (2) formed flat and on the electrically non-conductive immersion basin walls (5) and / or electrode carriers are attached.

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.7. Apparatus according to claim 1 to 6, characterized in that the charging electrodes (2) band or tubular and formed with one end connected to the high voltage and the other end is at ground potential.

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.8. Apparatus according to claim 1 to 7, characterized in that the charging electrodes (2) adapted in shape to the respective object (9) and / or connected to different high voltage in the range ± 15 kV to ± 60 kV.

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.9. Apparatus according to claim 1 to 8, characterized in that the charging electrodes (2) and the non-conductors (1) on which they are fixed, have smooth surfaces.

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenstanden in einem Tauchbecken mit pulverformigen Teilchen zur Herstellung eines Pulveruberzuges, der danach eingeschmolzen wirdThe invention relates to a device for the electrostatic coating of objects in a dip tank with pulverulent particles for producing a Pulverüberzuges, which is then melted

Characteristic of the known technical solutions

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.The electrostatic charging of the particles in the fluidized bed is achieved in known devices of the generic type by charging electrodes, which are arranged in the fluidized bed (DD-WP 123 644 and DD-WP 126 791), the charging of the fluidized bed improves when using fluidizing the fluidization the air is supplied via pipes from outside (DD-WP 123 644 and DD-WP 126 791) or via a pipe system (DD-WP 200 118/1) or directly (DD-WP 207 610) from the fluidized bed.

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 erstirbtThe charging of the particles can also by needle or wire-shaped charging electrodes, which are arranged in Anstromraum or distributor plate, take place (DD-AP 47 696, DD-AP 46 793, DD-WP 47 697, DD-WP 40 676) Is the Drill tray made of sintered metal or constructed of a semiconductor, this serves as a charging electrode (DD-AP 47 696) The known technical solutions for electrostatic charging of the particles have the disadvantage that when using the high voltage to generate a sufficient charge of the particles electrical sparks between the object and Another disadvantage is the fluidization electrodes, if the air supply hoses or tubes are needed, which are housed in the fluidized bed and affect the swirling motion and restrict the Aufladeflache A third disadvantage is caused by fluidizing electrodes, the on the surface rough, because the vortex movement dies from them

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 werdenThe object of the invention is to prevent sparking between the charging electrode and the object, thus increasing the safety of the coating equipment, increasing the effective charging surface and eliminating the roughness of the electrode surface to improve the swirling motion and the electrostatic charging of the powder particles, thereby reducing the objects be coated better

Explanation of the essence of the invention

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 bewirktThe object of the invention is to provide a device which, even when using high charging voltages, such as ζ Β over 20 kV, avoids the formation of sparks and electrical flashover in the fluidized bed while achieving maximum charging of the fluidized bed and optimum coating to be coated The object is achieved by the characterizing measures of claim 1 As an electroconductive elastomer, Β Β soot-pigmented rubber with an electrical surface resistance of R ₀ = 10 ⁸ 10 ¹⁰ ohms (measured with the cutting edge electrode according to TGL 15347), as he already in the case of electrostatic spray guns, see Offenlegungsentigte DD 241 206 A1, which is based on the earlier application 2 810 685 of 27 9 85. This charging electrode is mechanically extensible, of which the electrical surface resistance is dependent. The charging electrode can be stretched so far until the electrical O surface resistance in the range R ₀ = 10 ⁸ 10 ¹⁰ ohm, which is particularly favorable for the charging of the powder particles The surface resistance of the charging pigment made of soot-pigmented rubber is also very voltage-dependent. If B has a surface resistance of 10 ¹⁰ ohms at ± 20 kV, then it sinks at ± 40 kV to R ₀ = 10 ⁸ ohms This means that the charging voltage can also be used to optimize charging. This charging electrode can be used solely to charge the powder particles or in addition to a non-conductor, whereby additional charges are generated on the dielectric and Thus, the effective surface of the charging electrode is greatly increased In order that the vortex movement does not die near the charging electrode and the non-conductor, both are used with a smooth surface The carbon particles contained in the rubber are charge centers with high charge density and lead to a glow discharge on the surface the charging electrode when it is covered by the powder air mixture of the fluidized bed It has been discovered that this glow discharge causes the charging of the powder particles

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 berechnetBy this measure, the use of higher charging voltages than 20 kV is possible The charging voltage is calculated according to the equation U = (Ig Ro / ohm ~ ^) 10 kv

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 wirdTo improve the uniformity of the coating, it is expedient to arrange a plurality of charging electrodes in the dip tank and optionally to connect them to different high charging voltages. The device is preferably characterized in that the charging electrode is disposed within the dip tank on a correspondingly shaped dielectric and connected to the high voltage source for adaptation It is also possible to arrange the charging electrode on the non-conductive wall of the dip tank. The charging electrode can also be at one end at high voltage and the other at ground potential the charging electrode possible, whereby a targeted charging of the fluidized bed and an optimal coating of the objects is achieved

embodiments

Anhand von Ausfuhrungsbeispielen und der Zeichnung soll die Erfindung naher erläutert werden In der Zeichnung zeigenReference to exemplary embodiments and the drawing, the invention will be explained in more detail in the drawing show

Fig 1 eine erfindungsgemaße Aufladeelektrode1 shows a charging electrode according to the invention

Fig 2 ein Tauchbecken entsprechend der ErfindungFigure 2 is a dip tank according to the invention

Fig 3 ebenfalls ein Tauchbecken wie in Fig 2 jedoch mit der Anordnung mehrerer AufladeelektrodenFigure 3 also a dip tank as in Figure 2 but with the arrangement of multiple charging electrodes

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 erreichenA possible embodiment of the charging electrode according to the invention is shown in FIG. 1. The charging electrode 2 is mounted on a dielectric 1, B is glued, and connected to the high voltage source 3. According to FIG. 1, a section through a dip tank for electrostatic coating is shown Nonconductor 1 arranged opposite one another as a pair Between the two charging electrodes, a fluidized bed is formed which is caused by the inflow base 6, the air feed 7 and the flow space 8 inserted in the wall 5 of the immersion basin. The object 9 to be coated projects into the fluidized bed 4 and is electrically connected to ground potential In FIG. 3, the fluidized bed 4 is subdivided by further charged-in charging electrodes 2 in order to achieve charging ratios adapted to the objects 9 to be coated

List of used reference numbers

1 Nichtleiter1 non-conductor

2 Aufladeelektrode2 charging electrode

3 Hochspannungsquelle3 high voltage source

4 Wirbelschicht4 fluidized bed

5 Wand5 wall

6 Anströmboden6 distributor bottom

7 Luftzuführung7 air supply

8 Anstromraum8 start-up room

9 Gegenstand9 subject

Claims

An apparatus for electrostatically coating articles in a dip tank having a porous inflow base (6) for fluidizing the powdered coating material and one or more high voltage connected flat charging electrodes (2) within and / or above the fluidized powder layer, characterized in that the charging electrodes (2) consist of an electrically non-conductive elastomer with embedded conductive particles and the surface resistance of the charging electrodes R ₀ = 10 ⁸ ... 10 ¹⁰ ohms.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the potential of the applied high voltage is adapted to the surface resistance according to the condition