DE1752410A1

DE1752410A1 - Device for the electrostatic treatment of workpieces

Info

Publication number: DE1752410A1
Application number: DE19681752410
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Renner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1968-05-22
Filing date: 1968-05-22
Publication date: 1970-12-03
Also published as: FR2009093A1; DE1808150A1; US3620190A; AT304731B; SE339919B; ES367506A1; DE1808149A1; GB1268391A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum elektrostatischen Versprühen von pulverförmigen Sprühmaterialien, in der ein in einen Sprühgutvorrat eintauchender Sprühgutträger vorgesehen ist.The invention relates to a device for the electrostatic spraying of powdery spray materials, in which a spray material carrier is provided which is immersed in a spray material supply.

Zur Beschichtung von Werkstücken mit einem pulverförmigen Auftragsmaterial ist das sog. Wirbelsinterverfahren bekannt geworden. In einem oben offenen Behälter befindet sich das pulverförmige Auftragsgut, das durch einen schwachen Luftstrom, der durch einen luftdurchlässigen Boden in das Gefäß eingeführt wird, in einem Schwebezustand gehalten wird. Das auf eine bestimmte Temperatur erwärmte Werkstück wird in das aufgelockerte Überzugsgut eingetaucht. Durch die Temperatur des Werkstückes bildet sich auf seiner Oberfläche ein Überzug bestimmter Schichtdicke des Auftragsmaterials. In einem nachfolgenden Arbeitsgang in einem Einbrennofen verbindet sich der Überzug fest mit der Oberfläche des Werkstückes. Derartig hergestellte Überzüge sind normalerweise ausreichend fest. Der besondere Nachteil dieses Verfahrens besteht aber darin, dass nur bestimmte Werkstücke eine Erwärmung vor dem Tauchvorgang vertragen, die so hoch sein muss, dass die Partikel des Auftraggutes ausreichend fest an der Oberfläche anhaften.The so-called fluidized bed sintering process has become known for coating workpieces with a powdery application material. The powdery material to be applied is located in a container that is open at the top is introduced is held in a suspended state. The workpiece, heated to a certain temperature, is immersed in the loosened coating material. Due to the temperature of the workpiece, a coating of a certain layer thickness of the application material forms on its surface. In a subsequent operation in a baking oven, the coating is firmly bonded to the surface of the workpiece. Coatings produced in this way are usually sufficiently strong. The particular disadvantage of this method, however, is that only certain workpieces can withstand heating before the immersion process, which must be so high that the particles of the material to be applied adhere sufficiently firmly to the surface.

Es sind bereits eine Reihe von Vorschlägen gemacht worden, um auf elektrostatischem Weg eine Beschichtung von Werkstücken mit pulverförmigem Sprühgut vorzunehmen. Hierbei hat man sich beispielsweise eines an Hochspannung liegenden Sprühteiles bedient, um das pulverförmige Sprühgut in den Bereich der Sprühzone zu bringen. Um eine möglichst gleichmäßige Abgabe des Sprühgutes über die Länge des Sprühteiles zu erhalten, sind hier allerdings besondere Maßnahmen erforderlich.A number of proposals have already been made for coating workpieces with powdery spray material by electrostatic means. For example, a high-voltage spray part was used to bring the powdery spray material into the area of the spray zone. In order to obtain the most uniform possible delivery of the spray material over the length of the spray part, however, special measures are required here.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, mit der eine gleichmäßige Abgabe eines pulverförmigen Sprühmaterials auf elektrostatischem Weg möglich ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Sprühgutträger das Sprühgut in die Nähe der Sprühzone bringt und dass Mittel vorgesehen sind, die das Sprühgut von dem Träger in eine Sprühzone fördern.The object of the invention is to create a device with which a uniform delivery of a powdery spray material is possible in an electrostatic way. To solve this problem, it is proposed according to the invention that that the spray material carrier brings the spray material into the vicinity of the spray zone and that means are provided which convey the spray material from the carrier into a spray zone.

Die elektrostatischen Kräfte des zwischen dem zu überziehenden Werkstück und dem Sprühteil reichen normalerweise nicht aus, um das Sprühgut aus dem Träger abzuziehen. Aus diesem Grunde ist eine Klopfvorrichtung hinter dem Förderband angeordnet, die dieses gegen einen staubdurchlässigen Anschlag rüttelt. Als Anschlag können dabei mehrere Sprühdrähte in der Sprühzone dienen, die in einem geringen Abstand vor dem Förderband liegen. Um auch Werkstücke, die in beispielsweise drei Dimensionen ausgedehnt sind, beschichten zu können, sind mehrere Sprühgutträger so vorzusehen, dass sie das Werkstück von drei Seiten umgeben. Die Klopfeinrichtung selbst kann so ausgebildet sein, dass sie periodisch auf den Sprühgutträger einwirkt. Es ist auch denkbar, zur Entfernung des Sprühgutes aus dem Träger einen schwachen Gasstrom zu verwenden, wenn der Träger selbst aus einem luftdurchlässigen Material hergestellt wird.The electrostatic forces between the workpiece to be coated and the spray part are normally not sufficient to pull the spray material off the carrier. For this reason, a knocking device is arranged behind the conveyor belt, which shakes it against a dust-permeable stop. Several spray wires in the spray zone, which are a short distance in front of the conveyor belt, can serve as a stop. In order to be able to coat workpieces that are extended in, for example, three dimensions, several spray material carriers are to be provided in such a way that they surround the workpiece on three sides. The knocking device itself can be designed in such a way that it acts periodically on the spray product carrier. It is also conceivable to use a weak gas flow to remove the spray material from the carrier if the carrier itself is made of an air-permeable material.

Die Einrichtung nach der Erfindung hat den Vorteil, dass mit verhältnismäßig einfachen technischen Mitteln eine sehr gleichmäßige Sprühgutabgabe und damit eine gleichmäßige Schichtdicke auf dem Werkstück selbst erzielt wird.The device according to the invention has the advantage that with relatively simple technical means a very uniform spray material release and thus a uniform layer thickness on the workpiece itself is achieved.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.In the drawing, an embodiment according to the invention is shown schematically.

Die Einrichtung kann beispielsweise aus einem oben offenen Gefäß 1 mit dem pulverförmigen Sprühgut 2 bestehen, das nach Art des Wirbelsinterverfahrens mittels eines Luftstromes 3 durch den Boden des Gefäßes 1 aufgelockert ist. In das Wirbelbad ragt eine Fördereinrichtung in Form eines endlosen Bandes 4 hinein, das über mindestens zwei Laufrollen geführt ist. Das Band 4 möge die mit dem Pfeil 5 bezeichnete Laufrichtung haben. Im Bereich der Sprühzone sind vor dem Förderband 4 an Hochspannung liegende Sprühdrähte 6 angeordnet. Hinter dem Förderband 4 ist in diesem Bereich eine Klopfeinrichtung 7 vorgesehen, die schematisch durch Pfeile dargestellt ist. In einem bestimmten Abstand vor dem Förderband befindet sich das zu beschichtende Werkstück 8, das mit Hilfe einer Transporteinrichtung 9 geerdet ist und in Pfeilrichtung durch die Sprühzone bewegt wird.The device can for example consist of an open-topped vessel 1 with the powdery spray material 2, which is loosened by means of an air flow 3 through the bottom of the vessel 1 in the manner of the fluidized-bed sintering process. A conveyor in the form of an endless belt 4, which is guided over at least two rollers, protrudes into the whirling bath. The belt 4 may have the direction indicated by the arrow 5. In the area of the spray zone, high voltage spray wires 6 are arranged in front of the conveyor belt 4. Behind the conveyor belt 4, a knocking device 7 is provided in this area, which is shown schematically by arrows. At a certain distance in front of the conveyor belt is the workpiece 8 to be coated, which is grounded with the aid of a transport device 9 and is moved through the spray zone in the direction of the arrow.

Der Sprühgutträger 4 kann aus einem isolierenden Werkstoff hergestellt sein. Um zu gewährleisten, dass er ausreichend Sprühgut in den Sprühbereich fördern kann, besteht er zweckmäßig aus einem aufgerauhten oder verformten Flachmaterial. Es ist auch möglich, ihn aus einem strangförmigen Material zu fertigen, das durch Verseilung, Flechtung oder netzartige Knüpfung zu einem Förderband vereinigt ist. Es ist aber auch möglich, dem Sprühgutträger einseitig eine fell- oder bürstenartige Oberfläche zu geben. Die Klopfeinrichtung 7 ist vorteilhaft so auszubilden, dass sie periodisch auf den Sprühgut- träger einwirkt. Hierfür kann beispielsweise ein Vibrator eingesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, anstelle einer mechanischen Klopfeinrichtung das Sprühgut aus dem Sprühgutträger mit Hilfe einer schwachen Gasströmung in die Sprühzone zu fördern. Bei Anwendung einer Gasströmung ist es aber notwendig, den Sprühgutträger aus einem luftdurchlässigen Material herzustellen. Zur Erzeugung des Gasstromes und zur gleichzeitigen Verhütung von Bänden kann ein inertes Gas verwendet werden. Schließlich ist auch noch daran zu denken, dass das Sprühgut durch eine Ultraschallquelle in die Sprühzone gefördert werden kann.The spray carrier 4 can be made of an insulating material. In order to ensure that it can convey sufficient spray material into the spray area, it is expediently made of a roughened or deformed flat material. It is also possible to manufacture it from a strand-like material that is combined to form a conveyor belt by stranding, braiding or net-like knotting. But it is also possible to give the spray material carrier a fur-like or brush-like surface on one side. The knocking device 7 is advantageously designed in such a way that it periodically hits the spray material acts carrier. A vibrator, for example, can be used for this purpose. However, it is also possible, without departing from the scope of the invention, to convey the spray material from the spray material carrier with the aid of a weak gas flow into the spray zone instead of a mechanical tapping device. When using a gas flow, however, it is necessary to produce the spray carrier from an air-permeable material. An inert gas can be used to generate the gas flow and at the same time to prevent ligaments. Finally, it should also be remembered that the material to be sprayed can be conveyed into the spray zone by an ultrasonic source.

Bei Verwendung einer mechanischen Klopfeinrichtung 7 kann die Spannung des Förderbandes 4 ausreichen, um das Sprühgut aus ihm heraus in die Sprühzone zu fördern. Es ist jedoch auch möglich, als Gegenanschlag für die Klopfeinrichtung die in einem geringen Abstand vor dem Sprühgutträger 4 liegenden Sprühdrähte 6 zu benutzen. Zur Vermeidung der mechanischen Beanspruchung der Sprühdrähte 6 durch die Klopfeinrichtung kann auch daran gedacht werden, zwischen den Sprühdrähten und dem Sprühgutträger einen besonderen staubdurchlässigen Anschlag vorzusehen, der gestrichelt in der Fig. 1 eingezeichnet und mit dem Bezugszeichen 11 versehen wurde.When using a mechanical knocking device 7, the tension of the conveyor belt 4 can be sufficient to convey the spray material out of it into the spray zone. However, it is also possible to use the spray wires 6 located a short distance in front of the spray material carrier 4 as a counterstop for the knocking device. To avoid the mechanical stress on the spray wires 6 from the knocking device, it is also possible to provide a special dust-permeable stop between the spray wires and the spray material carrier, which is shown in dashed lines in FIG. 1 and provided with the reference number 11.

Normalerweise reicht bei flächigen Werkstücken die Anordnung einer Einrichtung gemäß der Erfindung aus, um eine gute Be- schichtung zu gewährleisten. Bei höheren Ansprüchen an die Güte des Überzuges auf den Werkstücken können aber, wie in Fig. 2 dargestellt ist, mehrere Sprühgutträger 4 hintereinander in Richtung der Werkstückförderung vorgesehen werden. Um eine gleichmäßige Abgabe des Sprühgutes zu erzielen, können entgegengesetzte Laufrichtungen der Förderbänder gewählt werden. So laufen beispielsweise die beiden äußeren Sprühgutträger 4a und 4c in der Darstellung nach Fig. 2 von oben nach unten und der mittlere Sprühgutträger 4b von unten nach oben. Die zu behandelnden Werkstücke sind, wie in Fig. 1, mit 8 bezeichnet.Normally, in the case of flat workpieces, the arrangement of a device according to the invention is sufficient to ensure good loading to ensure layering. In the case of higher demands on the quality of the coating on the workpieces, however, as shown in FIG. 2, several spray material carriers 4 can be provided one behind the other in the direction of workpiece conveyance. In order to achieve a uniform delivery of the spray material, opposite running directions of the conveyor belts can be selected. Thus, for example, the two outer spray product carriers 4a and 4c run from top to bottom in the illustration according to FIG. 2 and the middle spray product carrier 4b from bottom to top. As in FIG. 1, the workpieces to be treated are denoted by 8.

Claims

1) Device for the electrostatic spraying of powdery spray materials, in which a spray material carrier is provided which is immersed in a spray material supply, characterized in that the spray material carrier brings the spray material into the vicinity of the spray zone and that means are provided which move the spray material from the spray material carrier into the spray zone support financially.

2) Device according to claim 1, characterized in that a conveyor belt guided over rollers serves as the spray product carrier.

3) Device according to claims 1 and 2, characterized in that the spray carrier is shaken by a knocking device against a dust-permeable stop.

4) Device according to claims 1 and 2, characterized in that several spray wires form the stop in the spray zone.

5) Device according to claims 1 to 3, characterized in that the knocking device acts periodically on the spray material carrier.

6) Device according to claims 1 to 5, characterized by a knocking device in the form of a vibrator.

7) Device according to claims 1 and 2, characterized in that the spray material is conveyed into the spray zone by a gas stream in the case of an air-permeable carrier.

8) Device according to claim 7, characterized in that the gas flow to prevent fires consists of an inert gas.

9) Device according to claims 1 and 2, characterized by the use of ultrasound to convey the spray material into the spray zone.

10) Device according to claim 1 or the following, characterized in that the spray carrier consists of a roughened or deformed flat material.

11) Device according to claim 1 or the following, characterized in that the spray carrier is made from a strand-like material by stranding, braiding or net-like knotting.

12) Device according to claim 1 or the following, characterized in that the spray carrier has a fur-like or brush-like surface.

13) Device according to claims 1 to 12 for coating workpieces that are expanded in three dimensions, characterized in that the spray material carriers are guided so that they surround the workpiece from all sides.

14) Device according to claims 1 to 13, characterized in that the spray material in the storage container is loosened in a manner known per se by additional air.