DE1956789A1

DE1956789A1 - Electrostatic deposition of particles

Info

Publication number: DE1956789A1
Application number: DE19691956789
Authority: DE
Inventors: Manfred Luderer
Original assignee: MUELLER ERNST KG
Current assignee: MUELLER ERNST KG
Priority date: 1969-11-12
Filing date: 1969-11-12
Publication date: 1971-05-13
Also published as: DE1956789B2

Abstract

Powdered, liquid or powder-liquid mixtures in finely divided form are electrostatically charged by friction alone. The stream of particles rubs against the insulating or plastics components in the flow path and this imparts adequate static charge on the finely divided material. This charged material is used for coating purposes.

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Bestäubung von Gegenständen', Zusatz zu Patentanmeldung P 18 14 820.4 Die Erfindung betrifft einen Zusatz zu einem Verfahren und einer Vorrichtung zur elektrostatischen Bestäubung von Gegenständen, wie diese beispielsweise zum Aufstäuben von Kunststoffpulver, Keramikpulver oder aber auch Glaspulver und dgl. Verwendung finden kann."Process and device for the electrostatic dusting of objects", Addition to patent application P 18 14 820.4 The invention relates to an addition to a Method and device for electrostatic dusting of objects, such as these, for example, for dusting plastic powder, ceramic powder or but also glass powder and the like. Can be used.

Nach der Zusatzanmeldung handelt es sich aber auch darum, daß außer der Bestäubung von Gegenständen auch der Auftrag von Farbpartikeln in flüssiger Form vornehmbar ist. Es handelt sich überhaupt um das Auftragen von Partikeln auf Gegenstände, ganz gleich in welcher Form diese sich befinden, ob flüssig oder pulverförmig oder aber auch gemischt. According to the additional registration, however, it is also a matter of the fact that besides the dusting of objects also the application of color particles in liquid Form is feasible. It is all about the application of particles Objects, no matter what form they are in, whether liquid or powder or mixed.

Bei der Hauptanmeldung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Bestäuben von Gegenständen vorgeschlagen, bei der mindestens ein Teil der Gesamtlänge des Pulver- Gasstromweges als elektrostatischer Staubgenerator Verwendung findet. In the main application, a method and an apparatus for electrostatic dusting of objects proposed in the at least one Part of the total length of the powder gas flow path as an electrostatic dust generator Is used.

Ein Hochspannungsstaubgenerator arbeitet so> daß einem Gasstaubstrom an einer Stelle elektrische Energie relativ geringer Spannung aufgesprüht wird. Die mechanische Beförderung der geladenen Teilchen im Gasstrom bewirkt dann an anderer Stelle durch Abnahme mit einer Elektrode eine Spannungs steigerung an dieser Elektrodetldie,dann gegen Erde ur Verfügung steht. A high-voltage dust generator works in such a way> that a gas dust flow at one point electrical energy is relatively lower Sprayed tension will. The mechanical transport of the charged particles in the gas flow then causes at another point an increase in voltage due to the decrease with an electrode this part of the electrode, which is then available against earth.

Solche Stanbgeneratoren sind in der Hochspannungatechnik für andere Zwecke allgemein bekannt. Such rod generators are used in high-voltage technology for others Purposes well known.

Die vorliegende Zusatzanmeldung hat sich nunmehr die ufgabe gestellt, daß anstelle eines Staubgenerators, der Aufsprühelektroden im Lauf der Partikel hat, ein reibungselektrischer Generator Verwendung findet, welcher ein Aufsprühen von Energie nicht notwendig hat. Eine solche Einrichtung wäre wesentlich einfacher technisch aufzubauen und auch preiswerter herzustellen. The present additional application has now set itself the task of that instead of a dust generator, the spray electrodes in the course of the particles has, a triboelectric generator is used, which is a spray of energy is not necessary. Such a setup would be much simpler technically set up and also cheaper to manufacture.

Die Wirkung ist bei geeigneter Dxmensionierung die gleiche oder aber sogar noch eine bessere als bei dem Verfahren nach der Hauptanmeldung.With suitable dimensioning, the effect is the same or else even better than in the case of the main application procedure.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch erfüllt, daß der elektrische Generator als reibungselektrischer Generator ausgebildet ist, bei dem im Zusammenwirken zwischen der Partikel strömung und im Strömungspfad liegenden Kunststoff- bzw. Isolierstoffteilen Reibungselektrizität erzeugt wird. Unter Reibungselektrizität ist dabei die in der Hochspannungstechnik bekannte klassische Oberflächenaufladung zu verstehen, die entsteht, wenn beispielsweise Bernstein mit einem Wollappen gerieben wird. According to the invention the object is achieved in that the electrical Generator is designed as a triboelectric generator in which in cooperation between the particle flow and plastic or insulating material parts lying in the flow path Static electricity is generated. In this context, static electricity is the one in the High-voltage technology known classic surface charging to understand the occurs when, for example, amber is rubbed with a woolen cloth.

Es gibt in der Technik und auch in der Hochspannungstechnik verschiedenartige Stoffe, die sich bei gegenseitiger Reibung ganz besonders zur Erzeugung von Reibungselektrizität eignen. There are different types in technology and also in high-voltage technology Substances that rub against each other especially for production from static electricity.

Nach der Erfindung kann man davon ausgehen, daß es verschiedene Stoffe gibt, die entweder flüssig, pulverförmig oder gasförmig sein können, welche bei geeigneter rührung und Reibung aneinander Reibungselektrizität auf den Partikeln oder aber an geeignet angeordneten Kunststoff- bzw. Isolierstoffteilen oder aber auch Metallteilen Reibungselektrizität erzeugen. According to the invention, it can be assumed that there are various substances there, which can be either liquid, powder or gaseous, which at suitable contact and friction with one another static electricity on the particles or on suitably arranged plastic or insulating material parts or else metal parts also generate static electricity.

Man kann dabei auch so vorgehen, daß in Strömungspfad hiatereinander mehrere Reibungsstrecken geschaltet werden. One can also proceed in such a way that one after the other in the flow path several friction paths can be switched.

Diese Reibungsstrecken können auch mit verschiedenen Stoffen bestückt sein, wobei auch Gasatröie seitlich einführbar sind, die eine stufenweise Steigerung der Ausbeute der Reibungselektrizität erlauben. These friction sections can also be equipped with different substances be, with gasatröie can be introduced laterally, which is a gradual increase allow the yield of static electricity.

Man kann dabei auch so vorgehen, daß Kunststoff- bzw. Isolierstoffteile verschiedenartiger Werkstoffkonstante hinsichtlich des Zusammenwirkens mit der Werkstoffkonstanten des Partikelstromes zur Erzielung hoher Reibungsladungen hintereinander geschaltet werden. Unter Werkstoffkonstante ist dabei zu verstehen. die Eigenheit der beiden aneinander reibenden Stoffe eine hohe elektrostatische Ladung auf einem der Stoffe zu erzeugen. You can also proceed in such a way that plastic or insulating material parts more diverse Material constant with regard to the interaction with the material constant of the particle flow connected in series to achieve high frictional charges will. The material constant is to be understood here. the peculiarity of the two substances rubbing against each other create a high electrostatic charge on one of the substances to create.

Man kann dabei auch so vorgehen, daß dem Partikelstrom Zusätze beigegeben werden, die eine Erhöhung der Reibungsladungen erzeugen. Dabei können Zusätze Verwendung finden, welche die Oberflächenbeschaffenheit der Partikel im Verhältnis zu den Kunststoff- bzw. Isolierstoffteilen fur Reibungsladungen verbessern. Man kann Zusätze in flüssiger Form anwenden oder aber auch Zusätze in Festkörperteilchen, welche eine Verbesserung der elektrischen Ladungsausbeute ergeben. One can also proceed in such a way that additives are added to the particle stream which generate an increase in the frictional charges. Additives can be used for this find which the surface properties of the particles in relation to the plastic or improve insulating material for frictional charges. You can add additives in liquid Use form or also additives in solid particles, which are an improvement the electrical charge yield.

Dabei kann beispielsweise eine Oberflächenbenetzung fester Teilchen oder auch flüssiger Partikelchen stattfinden. Man kann aber auch so vorgehen, daß Feststoff- oder ?lüssigkeitsteilchen zwischen die Partikel, die befördert werden sollen, einschießbar sind. In this case, for example, surface wetting of solid particles can be achieved or even liquid particles take place. But you can also proceed in such a way that Solid or liquid particles between the particles that are conveyed are supposed to be shot.

in weiterer Ausbildung der Erfindung kann auch so vorgegangen werden, daß der Elektrische Generator als reibungselektrischer Generator ausgebildet ist bei dem die Reibungselektrizität im Zusammenwirken zwischen den die Partikel tragenden Strömungsmedien und im Strömungspfad liegenden Kunststoff- bzw. Isolierstoffteilen erzeugt wird. Es besteht dabei auch die Möglichkeit, daß beispielsweise ein getrennt angeordneter Reibungsgenerator in Form einer klassischen Elektrisiermaschine angeordnet ist, mit dem eine Grund- oder Zusatzaufladung erzeugbar ist. In a further development of the invention, the procedure can also be as follows: that the electric generator is designed as a triboelectric generator in which the frictional electricity in cooperation between the particles carrying the particles Flow media and plastic or insulating material parts lying in the flow path is produced. It consists of it also the possibility that, for example a separately arranged friction generator in the form of a classic electrifying machine is arranged, with which a basic or additional charge can be generated.

Auch besteht die Möglichkeit, eine Potentialsteuerung in Form hintereinander geschalteter Elektroden in Form von Kunststoff- bzw. Isolierstoffteilen oder aber auch Meta-llteilen anzuwenden, um auf diese Weise eine Art Linearbeschleuniger zu erhalten. Unter Linearbeschleuniger wird dabei eine Vorrichtung verstanden, die zur Beschleunigung von Elektronen in der Elektronenobtik beispielsweise verstanden wird. There is also the possibility of a potential control in the form of one after the other switched electrodes in the form of plastic or insulating material parts or else also use metal parts in order to create a kind of linear accelerator in this way obtain. A linear accelerator is understood to mean a device which understood, for example, to accelerate electrons in electron optics will.

Hinsichtlich der Werkstoffkonstanten kann die Auswahl der Partikel, des Strömungsmediums und der Zusätze so aufeinander abgestimmt sein, daß im Zusammenwirken mit der Werkstoffkonstante der Kunststoff- oder Isolierteile ein Maximum an Reibungsladung erzielbar ist. With regard to the material constants, the selection of the particles, of the flow medium and the additives must be coordinated with one another so that they work together with the material constant of the plastic or insulating parts, a maximum of frictional charge is achievable.

Der reibungselektrische Generator kann auch mit einem Aufsprühgenerator kombiniert angewendet werden. Wobei unter Aufsprühgenerator der Genrator der Hauptanmeldung verstanden wird, welcher den Partikelchen im Eintritts stadium in den Partikelstrom eine Ladung von einem Fremienerator vermittelt. The triboelectric generator can also use a spray generator can be used in combination. Whereby under Aufsprühgenerator the generator of the main application is understood, which the particles in the entry stage into the particle flow a charge mediated by a foreign generator.

In weiterer Entwicklung der Erfindung kann man auch so vorgehen, daß der elektrische Generator als Reibungselektrischer Generator ausgebildet ist, derart, daß als Zusäte flüssige Mittel, die als Benetzungsmittel für die Partikel wirken nwendung finden, und somit eine höhere reibungselektrische Ausbeute erzielbar ist, Man kann auch so vorgehen, daß nach der Erfindung Zusätze in Form flüssiger Mittel, die im Wirkzustand auch dampf- oder gasförmig arbeiten können, beigegeben werden, welche in Gemischform im Partikelstrom wirken. Dabei ist es nicht ausgeschlossen, auch Zusätze zu verwenden, die eine chemische oder anderweitige chemisch-physikalische Reaktion auf den Partikel strom ausüben. In the further development of the invention, one can also proceed as follows that the electric generator is designed as a frictional electric generator, such that as additives liquid agents that act as wetting agents for the particles have an application, and thus a higher triboelectric yield achievable One can also proceed in such a way that, according to the invention, additives in the form of liquid Agents that can also work in vapor or gaseous form in the active state are added which act in mixture form in the particle stream. It is not excluded Also to use additives that are chemical or otherwise chemico-physical Reaction to the particle stream.

Die Erzeugung und Führung der Reibungselektrizität wird praktischerweise abgeschirmt im Inneren der Sprühvorrichtung vorgenommen, um außerhalb der Sprühvorrichtung elektrostatische Funkenüberschläge zu vermeiden. The generation and management of static electricity becomes practical screened inside the spray device made to outside the spray device avoid electrostatic arcing.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann auch so vorgegangen werden, daß die Erzeugung der Reibungselektrizität zwischen dem Strömungsmedium als solchem mit oder ohne Zusätzen und den Partikeln mit oder ohne Oberflächenüberzug oder anderweitigen Zusätzen durch-Molekularbewegung erreicht wird, derart, daß die Partikel aufgeladen werden und die elektrostatiache Oberflächenenergie selbst speichern und mit dieser die Sprühvorrichtung verlassen. In a particular embodiment of the invention, this can also be done that the generation of static electricity between the flow medium as such with or without additives and the particles with or without surface coating or other additives is achieved by molecular movement, such that the Particles are charged and store the electrostatic surface energy themselves and leave the spray device with this.

Es besteht dabei auch die Möglichkeit Strömungsmedien in mehreren getrennten Strömen anzuwenden, die auch gegenläufig arbeiten können. There is also the possibility of several flow media to use separate currents that can also work in opposite directions.

Claims

1. Process for electrostatic dusting of objects, additive to patent application P 18 14 820.4, characterized in that the electrical generator is designed as a triboelectric generator, in which in the interaction between the particle flow and plastic or insulating material parts lying in the flow path Static electricity is generated.

2. The method according to claim 1, characterized in that several Friction paths are connected in series in the flow path.

3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that Plastic or insulating material parts of different material constants with regard to the interaction with the material constant of the particle flow to achieve this high frictional charges are connected in series.

4. The method according to claim 1, characterized * that the particle stream Additives are added that generate an increase in the frictional charges.

5. The method according to claim 1, characterized gekenüzeich1 that additives Use which the surface properties of the particles in relation to find to improve the plastic or insulating material parts for frictional charges.

6. The method according to claims 4 and 5, characterized in that liquid means are used as additives.

7. The method according to claim 6, characterized in that as additives Solid particles are applied

8. The method according to claim 1 and following, characterized in that the electric generator as a triboelectric Generator is designed in which the static electricity in cooperation between the flow medium carrying the particles and the plastic material lying in the flow path or insulating material is produced.

9. The method according to claim 1 and following, characterized in that that a separately arranged friction generator in the form of a classic electrifying machine is arranged, with which a basic or additional charge is generated.

10. The method according to claim 1 and following, characterized in that that a potential control in the form of electrodes connected in series in the form of plastic or insulating material is used.

11o method according to claim 1 and following, characterized in that that with regard to the material constants the selection of the particles, the flow medium and the additives are matched to one another in such a way that in interaction with the material constant the plastic or insulating parts a maximum of frictional charge can be achieved.

12. The method according to claim 1 and following, characterized in that that the triboelectric generator combined with a spray generator applied will.

13. The method according to claims 1 and 6, characterized in that the electric generator is designed as a triboelectric generator, in such a way that that as additives liquid agents that act as wetting agents for the particles use Find.

14. The method according to claims 1 and 6, characterized in that as additives, liquid agents which, in their active state, also work in the form of a gas or a gas can be added, which act as a mixture in the particle stream,

15. Procedure according to claim 1 and following, characterized in that the production and management the Reibungselek tricity shielded made inside the spray device will.

16. The method according to claim 1 and following, characterized in that the generation of the static electricity between the flow medium as such, with or without additives, and the particles with or without surface coating or other additives, is achieved by molecular movement, in such a way that the particles are charged and store the electrostatic surface energy and leave the spray device with it

17th Method according to claim 16, characterized in that several flow media are used in separate streams that can also work in opposite directions.