DK162026B - Elektrostatisk belaegningsanlaeg til paafoering af overfladelag paa metalliske eller med en elektrisk ledende overflade forsynede genstande - Google Patents

Description

DK 162026 B

Opfindelsen angår et elektrostatisk belægningsanlæg i henhold til indledningen til krav i.

Det er kendt ved hjælp af en elektrostatisk pistol at forsyne elektrisk ledende genstande, der er op-5 hængt i en faststående jordet ophængningsindretning eller i en jordet fremføringskæde, med en pulverbelægning eller en våd belægning, f.eks. i form af et farvelag.

For at opnå et regelmæssigt belægningsmaterialelag også på den bort fra pistolen vendende side af genstandene, 10 er det af væsentlig betydning, udover frembringelsen af et til den genstand, der skal belægges, nøjagtigt tilpasset elektrostatisk felt (styrke og feltorientering), også at indstille den lokale belægningsmaterialemængde (fordelingen af materialet i belægningsskyen), nøjagtigt 15 i overensstemmelse med den pågældende genstand. Af endnu større betydning er det imidlertid, at jordingen af genstanden eller dennes forbindelse med en modpol i forhold til pistolens potential er upåklagelig og til stadighed konstant. Dette gælder især for belægningsanlæg med kon-20 tinuert gennemløb for de genstande, der skal belægges, hvor en kontrol af jordingskontaktstederne, der normalt befinder sig i området for den udblæste belægningsmaterialesky, er vanskeliggjort eller praktisk taget umuliggjort. Derved opstår der i løbet af kort tid belægnings-25 lag af en sådan tykkelse, at de navnlig ved pulverbelægning også ved store drifts- eller ladningsspændinger fører til isolationseffekter. Desuden fremkommer der allerede ved normal drift, som følge af ukontrollerede spredningsfelter og mangelfuld føring af belægningsmate-30 rialet eller dets overskudsmængder, uønskede aflejringer heraf, der kun vanskeligt eller med et væsentligt opbud af tid og/eller indretninger kan fjernes. Under alle omstændigheder opstår der herved omkostninger til materiale-, rengørings- og vedligeholdelsesbehov, der står i 35 et mærkbart dårligt forhold til nyttevirkningen.

Alt det foranstående gælder også, når genstandene, der skal belægges, ganske vist isoleret ophængt, når 2

DK 162026 B

ind i arbejdsområdet for den elektrostatiske pistol og jordingen af de enkelte genstande finder sted i nærområdet for den netop behandlede genstand, som allerede praktiseret i overensstemmelse med teknikkens stade.

5 Med den foreliggende opfindelse tilsigtes der tilvejebragt et elektrostatisk belægningsanlæg, hvormed de anførte ulemper kan undgås, og specielt problemet med den pålidelige jording af genstandene, der skal belægges, kan løses upåklageligt.

1 o Udledt deraf skal en bedre udnyttelse af såvel tørt (pulver-) som vådt (lak-) belægningsmateriale være mulig. Desuden .skal der ved en bedre "omgåelse" for belægningsmaterialeskyen ved genstanden kunne opnås en mere ensartet og "helligdagsfrit" dækkende belægning.

15 Løsningen af denne opgave opnås ifølge opfindel sen ved de i den kéndetegnende del af krav 1 anførte foranstaltninger. Udførelsesformer for det elektrostatiske belægningsanlæg ifølge opfindelsen fremgår af underkravene.

20 Særlige fordele ved opfindelsen er,.udover de al lerede angivne forbedringer i forhold til den kendte teknik, at der ved en i det mindste delvis "åben" udformning af de ladningsfrembringende og ladningsafleden-de komponenter hindres en lokal dannelse af zoner, der 25 virker som Faraday'ske bure. Ved hjælp af det også i den bort fra pistolmundingen vendende "skyggezone" bag genstanden optrædende· ladnings felt af samme polaritet, reflekteres belægningsmaterialetågen sikkert mod genstanden, således at der fremkommer en ren eller nemt renhol-30 delig belægningskabine. De ved hjælp af feltstyrkefølere optimalt styrbare feltemitterende induktor- og ionisationsindretninger muliggør en vidtgående automatiseret og dermed personalebesparende drift. De på enkel måde optimerbare arbejdsparametre muliggør i vidt udstrækning 35 en forøgelse af materialeudnyttelsen og dermed en optimal forøgelse af anlæggets virkningsgrad.

3

DK 162026 B

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et tværsnit gennem et anlæg ifølge opfindelsen, og 5 fig. 2 et længdesnit gennem et sådant anlæg efter linien Ii-ii i fig. 1.

Tegningen viser den omgivende væg 1 i en gennemløbskanal eller en belægningskabine til kontinuert eller trinvis fremføring af metalliske eller med elek-10 triske ledende overflade forsynede genstande 2, der skal behandles, idet det bemærkes, at form og størrelse på ingen måde er bundet til det viste eksempel. Desuden er det i fig. 2 viste antal arbejdssteder eller belægningssteder 3 ikke væsentligt for opfindelsen. Der kan 15 således navnlig til kontinuert drift anvendes kun et arbejdssted 3, medens der til trinvis drift anvendes mere end to arbejdssteder 3.

I fig. 1 er en til mekanisk fremføring af genstanden 2, der skal belægges, udformet fremføringsind-20 retning 4 vist med en ophængnings s tang 5, hvis ne-derste del 5', der bærer genstanden 2, med et isolerende led 6 er elektrisk adskilt fra den sammen med gennemløbskanalens omgivende væg l jordede fremføringsindretning. Til belægning af større genstande som 25 f.eks. automobilkarrosserier eller stålmøbler, kan fremføringsindretningen også være understøttet på gulvet som et isoleret anbragt transportbånd. En elektrostatisk belægningsmateriale-sprøjtepistol 7 er anbragt således i forhold til den genstand 2, der skal behandles, at 30 dens sprøjtestråle 8 kan nå et ønsket indstilleligt område deraf. Pistolen 7 kan til belægning af genstande 2, hvis størrelse når udenfor området for sprøjtekeglen 8 være anbragt bevægelig i horisontal og vertikal retning samt fremad og bagud.

35 på den side af genstanden 2, der vender bort fra pistolen 7's arbejdsområde, er der anbragt et 4

DK 162026 B

elektrostatisk forhæng 9, hvis flade i det mindste strækker sig over dette arbejdsområde. Forhængets kontur vælges fortrinsvis således, at bagsiden af genstanden 2 -forsynes optimalt med belægningsmaterialepartikler fra 5 sprøjtestrålen 8. Fortrinsvis i tilfælde af enkeltka-bineanlæg men også ved anlæg med kontinuert eller trinvis gennemløb, kan forhænget 9 forlænges såvel ved genstandens over- som ved dens underside.

Forhænget 9 er uigennemtrængeligt for belæg-10 ningsmaterialet og har i det mindste på bagsiden et elektrisk ledende lag, hvorpå der kan påtrykkes et potential med samme polaritet som på pistolen 7. Under hensyn til, at pistolen 7 valgfrit (afhængigt af de øjeblikkelige driftsbetingelser eller bedre afsætnings-15 evne for genstandene 2), kan forspændes negativt eller positivt, kan også forhænget 9 ompolariseres tilsvarende. Samme polaritet for forhænget 9 og pistolen 7 sikrer, at udsprøjtet belægningsmateriale, der fra sprøjtestrålen 8 når om bag genstanden, ikke afsættes 20 på forhænget 9 men. reflekteres mod bagsiden af genstanden 2 (punkteret pil 8'). Genstanden befinder sig som forklaret nærmere nedenfor på en polaritet, der er modsat pistolens polaritet. Af hensyn til forklaringen er det her antaget, at pistolens potential er negativt, 25 og at genstandens potential er positivt.

Forhængets potential kan valgfrit tilføres over en ohmsk forbindelse 10 eller berøringsfrit ved hjælp af en spids induktorindretning 11, hvis udladningsspids 11' vender mod bagsiden af gardinet 9. Den 30 sidstnævnte tilføringsmåde kan anbefales, når der opstår berøringsbeskyttelsesproblemer. Da der under driften kan være forskelligt store potentialer på pistolen 7 og forhænget 9, findes der en passende eventuelt af en føler 12 styret spændings regulerings ind retning, der 35 ikke er vist.

Forhænget 9 forhindrer virkningsfuldt, at der i kanalafsnittet 13 mellem forhænget 9 og den omgiven-

DK 162026B

5 de væg 1 aflejres belægningsmateriale. Den overflade af forhænget 9, der vender mod genstanden 2, der skal belægges, kan være forsynet med en elektrisk isolerende udskiftelig overfladebeklædning, hvorpå belæg-5 ningsmaterialepartikler, der eventuelt trænger gennem partikelrefleksionsrummet 14, kan slå sig ned.

Til påtrykning af et potential, der er polet modsat potentialet på pistolen 7 og forhænget 9, findes der en over ophængningsstedet 15 for genstanden 2 10 anbragt og fra den over for jord isolerede nederste stangdel 5' i hvert fald adskilt opbygget induktorind-retning 16. Det modsat polede potential kan f.eks. også være jordpotential. Induktorindretningen .16 er i fig. 1 vist som i forhold til den isolerede stangdel 5' 15 som spejlbilleder udformede halvdele. Hver af disse halvdele har et til størrelsen af genstanden 2, der skal belægges, tilpasset omtrent halvskålformige underliggende elektrisk isoleret kappestykke 17, der er udformet til centrerende optagelse af en elektrisk ledende 20 belægning 18, f.eks. en blikstrimmel. Overfor hver af belægningerne 18 er anbragt en spids induktor 19, der tjener til berøringsfri opladning af den pågældende belægning 18. Hver halvdel af spidsinduktorindretnin-gen 16 kan drives for sig eller til- eller frakobles 25 valgfrit. Delene af induktorindretningen 16 leverer det elektrostatiske modfelt til den derunder ophængte metalliske eller med en elektrisk ledende overflade forsynede genstand 2. Feltstyrken (og polariteten) af halvdelen af induktorindretningen 16 kan overvåges ved 30 hjælp af følere 20 og fastlægges ved hjælp af en ikke vist styreindretning.

Kappestykket 17 kan også bestå af et ledende materiale, der til berøringsbeskyttelse er forsynet med et isolerende overfladelag.

35 Også induktorindretningen 16 kan koblingsmæs sigt være på jordpotential.

6

DK 162026 B

Spidsinduktorindretningen 16 eller hver af de to som spejlbilleder viste halvdele deraf kan være udformet som faste indretninger, der strækker sig over et eller flere belægningssteder. I dette tilfælde bevæger 5 ophængningsstangen 5' sig i en skillespalte 21 mellem halvdelene for at undgå en berøring med disse. Hver halvdel af 16 er da over med punkterede linier viste bæreindretninger 22 (der ikke er vist i fig. 2) understøttet elektrisk isolerende på den omgivende væg 1 af 10 gennemløbskanalen. Som en anden mulighed kan hvert af de til optagelse af en genstand 2, der skal belægges, bestemte nederste afsnit 5’ af ophængningsstangen 5 på den ene side eller begge sider være forsynet med et elektrisk isolerende kappestykke 17, der i det væsent-15 lige når ud over grundridsområdet for en enkel genstand 2, og hvori der er indlagt en belægning. De på den ene side eller begge sider af skillespalten 21 til stangens gennemløb anbragte spidsinduktorer 19 og følere 20 forbindes dog fast med kanal væggen 1, hensigts-20 mæssigt rettet mod det pågældende belægningssted.

Selv om det af elektrisk isolerende materiale bestående kappestykke 17 driftsmæssigt er opladet til en polaritet, der er modsat polariteten af sprøjtestrålen, er der på dets underside en meget ringe tilbøjelighed 25 til optagelse af belægningsmateriale, da den underliggende og af sprøjtestrålen 8 direkte ramte genstand 2 har den samme polaritet. Desuden bliver de i sprøjtestrålen 8 værende partikler af det på genstanden 21 s bagside værende forhæng 9 udpræget afbøjet mod gen-30 standen 2, der har modsat polet potential. Der er derfor også for den i kanalområdet ovenfor genstanden 2's ophængningssted 15 værende kanal- eller kabinedel en meget ringe tilbøjelighed til afsætning af belægningspartikler. Et belægningsanlæg ifølge opfindelsen kan 35 derfor såvel med hensyn til forbruget af nyttemateriale som også med hensyn til pasnings- og rengøringsbehov drives meget rationelt.

Claims (6)

15 Til praktisk orientering om driften af et belæg ningsanlæg af den beskrevne art, kan tjene, at potentialet på spøjtepistolen 7 er af størrelsesordenen 50 til 150 kV og hensigtsmæssigt har negativ polaritet. Potentialet på forhænget 9 eller induktorindretningen 20 11 er, overvåget af følerne 12 og om nødvendigt regu leret, af omtrent samme størrelse som pistolpotentialet og har samme polaritet som sidstnævnte. Potentialet på induktoren 19 i induktorindretningen 16 eller på overfladen af kappestykket 17, kan manuelt eller fø-25 lerstyret indstilles i området fra 5 til 30 kV og har positiv polaritet. Induktorindretningen 16 kan også være på jordpotential. Spændingen på pistolen 2 indstilles på forhånd til den til en optimal arbejdsydelse nødvendige værdi, hvilket også gælder spændingen på in-30 duktoren 19. Under driften nødvendige potentialkorrektioner på forhænget 9 og på kappestykkerne kan ske følerstyret.

1. Elektrostatisk belægningsanlæg til påføring af tørre eller våde overfladelag på metalliske eller med en DK 162026 B elektrisk ledende overflade forsynede genstande (2), der bæres af en i forhold til den omgivende væg (1) i en be-arbej dningskabine eller en gennemløbskanal (1') elektrisk isoleret bæreindretning (5), og kan bringes ind i 5 partikelsprøjteområdet (8) for en elektrostatisk sprøjtepistol (7), og med mindst ét indenfor den omgivende væg (1) anbragt forhæng (9), der kan oplades elektrostatisk til samme polaritet som sprøjtepistolen (7), og som i det mindste strækker sig over et set fra sprøjtepisto-10 len (7) bagudvendende fladeområde af den genstand (2), der skal belægges, kendetegnet ved en ligeledes indenfor den omgivende væg (1) og vertikalt oven over genstanden (2) anbragt, flademæssigt virksom induk-torindretning (16), der i det mindste strækker sig over 15 genstandens (2) grundridsområde og er bestemt til at påtrykke den genstand (2), der skal belægges, et elektrisk potential, der er polet modsat potentialet på sprøjtepistolen (7).

2. Elektrostatisk belægningsanlæg ifølge krav 1, 20 kendetegnet ved, at den over den genstand (2), der skal belægges, værende induktorindretning (16) har et mod genstanden (2) vendende og med bæreindretningen (5) forbundet kappestykke (17) med et i det mindste på den nedadvendende overflade anbragt elektrisk isole-25 rende lag, og at kappestykket (17) er udformet som bærer for et elektrisk ledende lag (18).

3. Elektrostatisk belægningsanlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at induktorindretningen (16) er opdelt i to med hensyn til bæreindretningen (5) sym- 30 metriske og i gennemløbsretningen for bæreindretningen (5) skilte halvdele, og at der til hver af de to halvdele er knyttet en spidsinduktor (19).

4. Elektrostatisk belægningsanlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at induktorindretningen (16) 35 har en med bære ind retningen (5') fast forbundet af ét stykke bestående kappestykke (17) med en elektrisk gen- DK 162026 B -9 nemforbundet ledende belægning (18), og en spidsinduktor (19), der oplader belægningen (18) elektrostatisk er anbragt over kappestykket (17).

5. Elektrostatisk belægningsanlæg ifølge krav 1, 5 kendetegnet ved, at det opladelige forhæng (9) indeholder et for partiklerne fra sprøjtepistolen (7) uigennemtrængeligt materiale, og at i det mindste den mod genstanden, der skal belægges, vendende overflade er forsynet med et elektrisk isolerende materiale, 10 som berøringsbeskyttelse.

6. Elektrostatisk belægningsanlæg ifølge et eller flere af kravene 1-5, kendetegnet ved, at forhænget (9) har en spidsinduktorindretning (11), der er bestemt til at oplade forhænget (9) til et i det væ- 15 sentlige lige så stort elektrisk potential som sprøjtepistolen (7).