DE19616695A1 - Electrostatic spray coating of objects with powder - Google Patents

Electrostatic spray coating of objects with powder

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Abstract

A procedure for electrostatic coating of objects with powder in a fluidised layer has honeycomb electrodes in the fluidised layer which are closed at the top and bottom, at a high voltage. In the electrodes, points form where a very high field strength exists similar to corona peaks. This way the discharge voltage can be maintained at a low value, between +/- 3kV and +/-20 kV. The negative high voltage is passed through a protective resistance of 1000 kilohms to the honeycomb electrode which has a specific volume resistance of between 10 and 100 ohm-cm and a specific surface resistance of between 100 and 1000 ohms. Between the electrodes is a further movable honeycomb electrode to increase the field strength and for workpiece matching.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit Pulverteilchen in einer fluidisierten PulverschichtThe invention relates to a method and an apparatus for electrostatic coating of objects with Powder particles in a fluidized powder layer

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die Pulverteilchen werden durch Elektroden, die sich in einer fluidisierten Pulverschicht befinden, elektrostatisch aufgeladen. Die fluidisierte Pulverschicht entsteht über einen porösen Anströmboden, wenn Luft in das Pulver geblasen wird. Gegenstände, die geerdet sind, werden durch Eintauchen in die aufgeladene fluidisierte Pulverschicht beschichtet. Dabei ist der Aufbau der Elektroden mitunter sehr kompliziert. Man benötigt besondere Stromzuführungselektroden. Bei größeren und komplizierten Drahtwaren und entsprechend größeren Tauchbecken ist die Beschichtung in der Mitte zwischen den Elektroden zuweilen unzureichend und die Schichtdicke zuweilen recht unterschiedlich. Auch ist die eingesetzte Aufladespannung U = +/- 20 kV noch zu hoch. Dies fährt zu einem großen Strom bei großen flächenhaften Elektroden.The powder particles are separated by electrodes, which are in a fluidized powder layer are located electrostatically charged. The fluidized powder layer is created over a porous inflow floor when air is blown into the powder. Objects that are grounded are immersed in the charged fluidized powder layer coated. It is the structure of the electrodes can be very complicated. Man requires special power supply electrodes. For larger and complicated wire goods and correspondingly larger plunge pools is the coating in the middle between the electrodes sometimes inadequate and the layer thickness sometimes quite differently. The charging voltage used is also U = +/- 20 kV still too high. This leads to a large current large flat electrodes.

In DE 43 41 157 werden elektrische Leiter, welche von elektrisch nichtleitenden Tragelementen umgeben sind, verwendet. Zusätzlich ist noch eine Abgabevorrichtung zur Abgabe des Beschichtungsmateriales in den Raum vorhanden.In DE 43 41 157 are electrical conductors, which of electrical non-conductive support elements are used. In addition is still a dispenser for dispensing the Coating material available in the room.

In OS 32 37 830 ist anstelle des porösen Anströmbodens ein leitfähiger Boden mit einer Vielzahl leitfähiger Rohre, die an Hochspannung liegen und in die Wirbelschicht ragen, angegeben.In OS 32 37 830 there is a instead of the porous inflow floor conductive floor with a variety of conductive tubes attached to it High voltage and protrude into the fluidized bed.

Ziel der ErfindungAim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit Pulverteilchen in einer Wirbelschicht zu entwickeln, wo die beschriebenen Nachteile nahezu vermieden werden. The aim of the invention is a method and an apparatus for electrostatic coating of objects with To develop powder particles in a fluidized bed where the Disadvantages described can be almost avoided.  

Darlegung des Wesens der ErfindungState the nature of the invention

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit Pulverteilchen in einer Wirbelschicht zu entwickeln, wo im Aufbau unkomplizierte Elektroden eingesetzt werden, die Aufladespannung unter +/- 20 kV gesenkt wird und die Beschichtung an allen Stellen in der Wirbelschicht gleichmäßig erfolgt.It is an object of the invention, a method and an apparatus for electrostatic coating of objects with Develop powder particles in a fluidized bed, where in the Building uncomplicated electrodes can be used Charging voltage is reduced below +/- 20 kV and the Coating uniformly at all points in the fluidized bed he follows.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß in an sich bekannter Weise eine fluidisierte Pulverschicht über einem porösen Anströmboden angeordnet ist. In ihr sind an den vier Wänden des Tauchbeckens über einen Schutzwiderstand von 10⁹ Ohm an Hochspannung 3 kV ≦ +/- U < 20 kV liegende Wabenelektroden, die oben und unten verschlossen sind, angeordnet. Außerdem kann für komplizierte Gegenstände eine zusätzliche Wabenelektrode, die von Wand zu Wand reicht und beweglich ist, in der Wirbelschicht eingebaut sein. Damit kann der Beschichtungsraum verkleinert werden, es steigt die Aufladefeldstärke, und die Beschichtung wird verbessert. Hat eine Drahtware, die beschichtet werden soll, gekrümmte Drähte, wie z. B. bei Spüleneinsätzen, kann eine Elektrode in der Krümmung angeordnet werden, wobei ebenfalls ein besseres Beschichtungsergebnis erreicht wird. Die Wabenelektroden haben Querstege, an denen an der Elektrodenoberfläche den Kreuzungspunkten eine besonders hohe Feldstärke auftritt, welche den Beschichtungseffekt noch verstärkt ähnlich Koronaspitzen. Der spezifische Durchgangswiderstand liegt bei den Elektroden zwischen 10¹ Ohm cm und 10² Ohm cm und der spezifische Oberflächenwiderstand zwischen 10² Ohm und 10³ Ohm. Wird in die fluidisierte Pulverschicht ein Gegenstand, z. B. ein Rohr, eingetaucht, erhält man eine Beschichtung bis zur Oberfläche des Pulvers.The object is achieved in that according to the invention in itself known a fluidized powder layer over a porous inflow floor is arranged. There are four in it Walls of the plunge pool over a protective resistance of 10⁹ ohms honeycomb electrodes connected to high voltage 3 kV ≦ +/- U <20 kV, which are closed at the top and bottom. Besides, can an additional honeycomb electrode for complicated objects, that extends from wall to wall and is movable in the Fluidized bed must be installed. So that the coating room be reduced, the charging field strength increases, and the Coating is improved. Has wire goods that to be coated, curved wires such. B. at Sink inserts, an electrode can be arranged in the curve be, also a better coating result is achieved. The honeycomb electrodes have cross bars on which a special point on the electrode surface high field strength occurs, which still affects the coating effect reinforced like corona tips. The specific one Volume resistance for the electrodes is between 10 1 ohm cm and 10² ohm cm and the surface resistivity between 10² ohms and 10³ ohms. Will be in the fluidized powder layer Object, e.g. B. a tube, immersed, you get one Coating up to the surface of the powder.

Durch Hin- und Herbewegung oder kreisende Bewegungen des Gegenstandes entstehen zwischen Gegenstand und fluidisierter Pulverschicht kleine kurzzeitige Luftspalte, aus denen eine Pulverwolke austritt. Diese Pulverwolke beschichtet den Gegenstand zusätzlich auch oberhalb der fluidisierten Pulverschicht. By moving back and forth or circular movements of the Object arise between object and fluidized Powder layer small short-term air gaps, one of which Powder cloud emerges. This powder cloud coats the Item also above the fluidized Powder layer.  

AusführungsbeispielEmbodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment explained in more detail.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung. Fig. 1 shows the device for performing the method according to the invention.

In einem Tauchbecken 1 wird über einen porösen Anströmboden 2 in den Anströmraum 3 über die Luftzuführung 4 Luft geblasen. Dadurch bildet sich eine fluidisierte Pulverschicht 5 aus. In der fluidisierten Pulverschicht 5 befinden sich Wabenelektroden 6, die oben und unten verschlossen sind und einen Hochspannungsanschluß 7 besitzen. Wird ein Werkstuck S in die aufgeladene fluidisierte Pulverschicht 5 getaucht, wird es beschichtet.In a plunge pool 1 , air is blown through a porous inflow base 2 into the inflow space 3 via the air supply 4 . This forms a fluidized powder layer 5 . In the fluidized powder layer 5 are honeycomb electrodes 6, which are closed up and down and have a high voltage terminal. 7 If a workpiece S is immersed in the charged fluidized powder layer 5 , it is coated.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine Wabenelektrode 6 der Fig. 1. Die Wabenelektrode 6 besitzt Stege 9, die in den Kreuzungspunkten 11 auf die Wand 10 treffen. FIG. 2 shows a section through a honeycomb electrode 6 from FIG. 1. The honeycomb electrode 6 has webs 9 which meet the wall 10 at the crossing points 11 .

Fig. 3 zeigt das Tauchbecken 1 mit vier Wabenelektroden 6, zwischen denen sich eine weitere Wabenelektrode 12 bewegen läßt. Fig. 4 zeigt das Tauchbecken 1 mit den Wabenelektroden 6, einem eingetauchten Werkstück S und einer Zusatzelektrode 13. Fig. 3 shows the plunge pool 1 with four honeycomb electrodes 6 , between which a further honeycomb electrode 12 can be moved. Fig. 4 shows the dip tank 1 with the honeycomb electrode 6, a submerged workpiece S and an auxiliary electrode 13.

BezugszeichenlisteReference list

1 Tauchbecken
2 Anströmboden
3 Anströmraum
4 Luftzuführung
5 fluidisierte Pulverschicht
6 Wabenelektrode
7 Hochspannungsanschluß
8 Werkstück
9 Steg
10 Wand
11 Kreuzungspunkt
12 Wabenelektrode
13 Zusatzelektrode 1 plunge pool
2 inflow floor
3 inflow space
4 air supply
5 fluidized powder layer
6 honeycomb electrode
7 high voltage connection
8 workpiece
9 bridge
10 wall
11 crossing point
12 honeycomb electrode
13 additional electrode

Claims (8)

1. Verfahren zum elektrostatischen Beschichten von Gegenständen mit Pulverteilchen in einer fluidisierten Pulverschicht, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der fluidisierten Pulverschicht Wabenelektroden befinden, die oben und unten verschlossen sind und die an Hochspannung liegen. Dabei bilden in den Wabenelektroden befindliche Stege mit der Elektrodenwand Punkte, wo eine besonders hohe Feldstärke herrscht ähnlich wie an Koronaspitzen. Damit kann die Aufladespannung klein gehalten werden, z. B. +/- 3 kV - ≦ +/- 20 kV.1. A method for the electrostatic coating of objects with powder particles in a fluidized powder layer, characterized in that there are honeycomb electrodes in the fluidized powder layer, which are closed at the top and bottom and which are at high voltage. The webs located in the honeycomb electrodes form points with the electrode wall where there is a particularly high field strength similar to that at corona tips. So that the charging voltage can be kept low, for. B. +/- 3 kV - ≦ +/- 20 kV. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die - Hochspannung über einen Schutzwiderstand R = 10⁹ Ohm an die Wabenelektrode, die einen spezifischen Durchgangswiderstand von 10¹ bis 10² Ohm cm und einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 10² bis 10³ Ohm hat, geführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the - High voltage via a protective resistor R = 10⁹ Ohm to the Honeycomb electrode, which has a volume resistivity of 10¹ to 10² ohm cm and a specific surface resistance from 10² to 10³ ohms. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Wandwabenelektroden eine weitere bewegliche Wabenelektrode für die Erhöhung der Aufladefeldstärke und zur Werkstückanpassung befindet.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that another movable one between the wall honeycomb electrodes Honeycomb electrode for increasing the charging field strength and Workpiece adjustment. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß z. B. bei gebogenen Drahtwaren oder anderen Gegenständen mit Vertiefungen eine Zusatzelektrode zur Verbesserung der Beschichtung in den Vertiefungen angeordnet ist.4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that e.g. B. with bent wire goods or other objects Wells an additional electrode to improve the Coating is arranged in the depressions. 5. Verfahren nach einem weiteren Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß in die fluidisierte Pulverschicht ein Gegenstand, z. B. ein Rohr, eingetaucht wird und daß eine Beschichtung bis zur Oberfläche des Pulvers erreicht wird, daß durch Hin- und Herbewegung oder kreisende Bewegungen des Gegenstandes zwischen Gegenstand und fluidisierter Pulverschicht kleine kurzzeitige Luftspalte entstehen, aus denen eine Pulverwolke austritt, und daß diese Pulverwolke den Gegenstand zusätzlich auch oberhalb der fluidisierten Pulverschicht beschichtet.5. The method according to a further claim, characterized characterized in that in the fluidized powder layer Object, e.g. B. a tube is immersed and that a Coating up to the surface of the powder is achieved that through back and forth or circular movements of the Object between object and fluidized powder layer small short-term air gaps arise from which one Powder cloud emerges, and that this powder cloud is the object additionally also above the fluidized powder layer coated. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Tauchbecken (1) innerhalb einer fluidisierten Pulverschicht (5) sich oben und unten verschlossene Wabenelektroden (6) befinden, die einen Hochspannungsanschluß (7), Stege (9) und Wände (10) haben.6. Device for performing the method according to claim 1 and 2, characterized in that in a plunge pool ( 1 ) within a fluidized powder layer ( 5 ) there are top and bottom closed honeycomb electrodes ( 6 ) which have a high-voltage connection ( 7 ), webs ( 9 ) and walls ( 10 ). 7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Wabenelektroden (6) eine bewegliche Wabenelektrode (12) befindet.7. The device according to claim 3, characterized in that there is a movable honeycomb electrode ( 12 ) between the honeycomb electrodes ( 6 ). 8 Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Tauchbecken (1) neben den Wabenelektroden (6) bei einem kompliziert geformten Gegenstand (8) eine Zusatzelektrode (13), z. B. bei Vertiefungen, angeordnet ist.8 Apparatus according to claim 4, characterized in that in the plunge pool ( 1 ) next to the honeycomb electrodes ( 6 ) with a complicated shaped object ( 8 ) an additional electrode ( 13 ), z. B. at wells is arranged.
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