DE3005678A1 - Verfahren zum elektrostatischen ueberziehen von gegenstaenden mit pulver und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum elektrostatischen ueberziehen von gegenstaenden mit pulver und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE3005678A1 DE19803005678 DE3005678A DE3005678A1 DE 3005678 A1 DE3005678 A1 DE 3005678A1 DE 19803005678 DE19803005678 DE 19803005678 DE 3005678 A DE3005678 A DE 3005678A DE 3005678 A1 DE3005678 A1 DE 3005678A1
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Description

07.02.1.980 PAT 80 576
BASF Farben + Fasern Aktiengesellschaft 2000 Hamburg 30
Verfahren zum elektrostatischen Oberziehen von Gegenständen mit Pulver und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Verfahren und Vorrichtungen zum Pulversprühen sind in großer Zahl bekannt. So gibt es Sprühsysteme, bei denen Pulver mit Hilfe von Druckluft als Pulver-Luftgemisch zugeführt wird. Durch eine Unstetigkeitsstelle (Prallkörper) wird dieses PuI-ver-Luftgemisch aufgefächert, dann teils durch den vorhandenen Restimpuls des Pulverkorns, teils durch die elektrischen Kräfte, die im elektrischen Feld auf ein geladenes Pulverkorn wirken, zum zu überziehenden Gegenstand transportiert. Die Aufladung des Pulverkorns erfolgt entweder innerhalb des Sprühsystems oder außerhalb desselben. Es sind auch Systeme bekannt, bei denen dem Pulver-Luftsfrom noch im Sprühsystem ein Drall aufgeprägt wird. Nach Verlassen des Sprühsystems fächert dieser Drall dann den Partikelstrom auf. Für Sonderanwendungsfälle ist eine Pulversprühscheibe bekannt, bei der auf eine rotierende, nahezu senkrecht stehende, mit schaufeiförmigen Stegen versehene Scheibe ein fluidisierter Pulverstrom unter bestimmten Winkel auftrifft und dann durch die Zentrifugalkraft radial abgeschleudert wird. Aufladung und Partikeltransport zum Gegenstand geschieht dann in bekannter We'ise. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht im wesentlichen im begrenzten Einsatzgebiet. Andere Nachteile bekannter Verfahren liegen in der fehlenden Prozeßsteuerbarkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und darüber hinaus die Probleme der Undefinierten Reibungsaufladung infolge hoher Geschwindigkeiten und die Verschleiß- bzw. Ansinterprobleme beseitigt, sowie die Möglichkeit eröffnet, ohne wesentliche Totzeiten notwendige Größen für Prozeßsteuerungen, wie Pulvermenge, Sprühwolkendurchmesser, Verhältnis von Luft- zu Pulvermenge und
Impulsvektor zu variieren. ?
■- 130034/0499 ^
GAf BAD
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum elektrostatischen
Überziehen von Gegenständen mit Pulver mittels einer rotierenden, als Hochspannungselektrode dienenden Glocke, unter zusätzlicher Anwendung von Druckluft, dadurch gelöst, daß erfindungs-
*
gemäß, der der mit einer Drehzahl von/500 bis 6000 UPM rotierende Glocke zugeführte Massenstrom fluidisiertes Pulver ist, das von
der ähnlich einem Verdichter ausgebildeten Glocke angesaugt,
formschlüssig zum Glockenrand transportiert und dort je nach den geometrischen und kinematischen Glockenparametern abgeschleudert wird. Durch Veränderung des Saugzustandes, z.B. durch Einbringen von Druckluft und/oder Drehzahländerung, läßt sich der Massendurchsatz und die Pulverwolkengeometrie verändern. Zur Beeinflussung des Axialimpulses durchläuft das Pulverkorn noch einen kreis ringförmigen Luftschleier. Die Lage der Drallachse unterliegt dal: keinen Einschränkungen.
*vorzugsweise
Eine besonders zweckmäßige Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer auf einer Hohlachse sit enden Glocke, die durch einen Außenläuferäntrieb angetrieben wird Der fluidisierte Pulverstrom wird der Glocke durch die feststehen de Hohlachse im Bereich der geringsten Relativgeschwindigkeit und der geringsten Zentrifugalbeschleunigung zugeführt. Nach rückwärt versetzt sind Düsenbohrungen auf einem oder mehreren Teilkreisen angebracht, von denen einer vorzugsweise größer ist als der Durch messer der Abschleuderkante. Die Teilkreisdurchmesser und die
Bohrungsgeometrie werden in Relation zum Luftdurchsatz so gewählt daß einmal der Lufthaushalt um die rotierende Glocke sichergestel wird, und zum zweiten der abgesprühte Pulverkegel durch den kreis ringförmigen Luftschleier einen definierten Axialschub enthält.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Glocke kann wahlweise pneumatisch oder elektrisch angetrieben werden. Im Falle eines Elektromotors
liegt dieser zweckmäßigerweise an Hochspannung und wird über eine Trenntransformator betrieben. Als Elektromotor wird vorteilhaft
ein Asynchronmotor verwendet, dessen Drehzahl über eine Bee in flu: sung der Synchronfrequenz verändert werden kann.
130034/0499
' t' ν··' bad
Die Erfindung ist anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. In den Fig. sind für gleiche Teile jeweils gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellte Ausführungsform weist die Hohlwelle 1 auf, welche die Lagerungen 10, 10' der Glocke 2 mit dem Rotor 5, den Stator 11 des Antriebsmotors und die dynamische Dichtung 15 trägt. Die elektrische Zuleitung 8 für den Stator, 11 wird in einer Nut 14 auf der Hohlwelle durch das Lager 10' geführt. Die Hohlwelle endet in einem Diffusor 12, der das fluidisierte Pulver direkt der Saugkante der Laufschaufeln 3 des Glockenverdichters zuführt. Die Scheibe 4 verhindert ein Anströmen des Glockenverdichters aus dem vor der Glocke liegenden Halbraum. Durch den radialen Düsenring 7 läßt sich das Verhältnis von Luft zu fluidisiertem Pulver so beeinflussen, daß die Pulverförderung unterbrochen werden kann. Die Düsenbohrungen 9 des Düsenkranzes 6 erzeugen einen kreisringförmigen Luftschleier, der den an der Kante 13 abgeschleuderten Pulverschleier einen Axialschub aufprägt.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Fig. 1 nur dadurch, daß anstelle eines elektrischen Antriebes ein Turbinenantrieb mit Rotor 16 und Düsenring 17 vorgesehen ist.
130034/0499
BAD ORIGINAL

Claims (11)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zum elektrostatischen Überziehen von Gegenständen mit Pulver mittels einer rotierenden, als Hochspannungselektrode dienenden Sprühglocke unter zusätzlicher Anwendung von Druckluft, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulver als fluidisiertes Pulver der mit einer Geschwindigkeit von vorzugsweise 500 bis 6000 UPM umlaufenden Glocke durch eine feststehende Drehachse so zugeführt wird, daß der Pulverstrom beim Übergang vom feststehenden zum rotierenden Teil der Glocke minimalen Beschleunigungen unterliegt, den Drall aber schlupffrei aufgeprägt bekommt, formschlüssig entlang einer Bahn transportiert und am Ende der Bahn abgeschleudert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig die Nachförderung des in der Hohlachse vorhandenen fluidisierten Pulvers durch die als Verdichterlaufrad ausgebildete Glockeninnenseite bewirkt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Glocke erzeugte Unterdruck durch Einblasen von Luft durch Radialdüsen steuerbar ist.
  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine um eine feststehende Achse rotierende, nur mit einer zentrischen Zuführung für den Pulverstrom ausgestattete Glocke aufweist, die von einem Außenläufermotor angetrieben und von einer Anzahl von Druckluftdüsen umgeben ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Außenläufermotor ein Elektromotor dient.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Außenläufermotor eine Druckluftturbine dient.
    130034/0499 , " 2 " BAD
  7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Glockeninnenkontur mit durchgehenden Laufschaufeln versehen ist.
  8. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschaufeln mit einer Scheibe (4) abgedeckt sin
  9. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor- und Lagerraum durch eine dynamische Dichtung vom Pulverraum getrennt ist.
  10. 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor an Hochspannung liegt und über einen Trenntransformator betrieben wird.
  11. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Motors durch Verändern der Synchronfrequenz verändert wird.
    130034/0499
    BAD ORIGINAL
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