EP0035246B1 - Procédé et dispositif de réionisation de poudre isolante dans une installation de poudrage électrostatique d'objets - Google Patents

Procédé et dispositif de réionisation de poudre isolante dans une installation de poudrage électrostatique d'objets Download PDF

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EP0035246B1
EP0035246B1 EP81101408A EP81101408A EP0035246B1 EP 0035246 B1 EP0035246 B1 EP 0035246B1 EP 81101408 A EP81101408 A EP 81101408A EP 81101408 A EP81101408 A EP 81101408A EP 0035246 B1 EP0035246 B1 EP 0035246B1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/08—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B14/00—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material
    • B05B14/40—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths
    • B05B14/42—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material for use in spray booths using electrostatic means

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for reionizing insulating powder in an installation for electrostatic powdering of objects.
  • reionization is meant the fact of electrostatically charging a powder a second time which has already been powdered, for example by passing through the electrostatic spray guns.
  • the electrostatic application of powder of high electrical resistivity is carried out by projecting, in the direction of the part to be treated, a jet of powder electrified by charges produced by needles connected to a high continuous voltage generator.
  • the electrified powder adheres to the part by the effect of electrostatic forces.
  • the present invention aims to increase the proportion of powder deposited on the parts to be treated.
  • the subject of the invention is a device for reionizing insulating powder in an installation for electrostatic powdering of moving objects, comprising a spraying enclosure, installation in which the powder not deposited on the objects is sucked towards air filtering elements. , parallel to the axis of travel of the objects, characterized in that it comprises at least one element for reionization of the non-deposited powder, located in a reionization chamber contiguous to the spray enclosure, this chamber comprising walls intended directing the powder towards the objects to be treated, and being situated between the spraying enclosure and the air suction openings by the filter elements.
  • the subject of the invention is also a method of reionizing insulating powder in an installation for electrostatic powdering of moving objects, comprising a spraying enclosure, according to which the non-deposited powder is sucked outside the spraying enclosure.
  • a spraying enclosure parallel to the axis of movement of the objects, characterized in that it consists in having, on the path of the powder not deposited and sucked, walls intended to direct the powder towards the objects to be treated and to reionize between two successive walls powder not deposited and aspirated.
  • parts 1 placed on the conveyor 2 pass through a powder coating booth comprising three modules A, B, C: module A serves as an entry airlock, module B is the spray enclosure intended for deposition of powder and contains projection elements 22, and module C is the exit airlock.
  • the input and output modules A and C contain vertical cylindrical filters 5, for example four in number.
  • a fan 8 placed in a box 12 allows the suction of air through the filters and a cleaning unit (not shown) ensures the regeneration of the filters.
  • a fluidization element 3 located at the base of the filters makes it possible to recover the powder which falls from the filters and to return it to a powder reserve 11 situated in the module B of the cabin.
  • the latter contains a fluidization unit 9 and a sieve shaker 20.
  • the powder deposition elements 22 are of any type, for example electrostatic spray guns.
  • the powder deposition elements 22 are connected to injectors 28 which draw the powder directly by means of plungers 10 from the powder reserve 11.
  • Each input and output module A, C comprises a reionization compartment D, E contiguous to the central module B.
  • These reionization compartments could as well be arranged in the central module B.
  • a reionization compartment consists of solid walls 13, 14, 15, 16, leaving a central passage 17 for the parts to be treated. These walls have the effect of constituting obstacles on the path of the powder and, thereby, further confine the powder in the powdering module B by creating a significant pressure drop when passing from the powdering chamber B to the 'filtration chamber A, C. These obstacles force the powder which participates in this transfer to go towards the central axis 18 of the cabin according to the arrows f1, f2 and, thereby, towards the parts which circulate in the cabin.
  • the fraction of powder still loaded is redeposited on the parts.
  • the reionization compartments D, E further comprise ionizing elements 21, 23, 25, 27 constituted by insulating tubes arranged vertically over the entire height of the cabin. These tubes are pierced with holes 30 crossed by spikes 29 so as to leave a space between the spike and the hole. The points are fixed in the wall of the tube opposite the hole according to a generatrix by a fixing means, such as nailing or the like. The tips 29 are directed towards the center of the cabin, perpendicular to the axis 18 for transferring the parts and pass through a conductive element 31 connected at high voltage by a conductor 32.
  • the high voltage source is an electrostatic generator, which may be the same as that used for the spray guns in module B; the tips 29 are thus in contact with the conductive element 31 which bring them to a high potential for carrying out the reionization of the powder.
  • the conductive element 31 is constituted by a helical spring suspended in the axis of the tube, between the turns from which the tips 29 have passed.
  • the conductive element 31 could also be constituted by a metallic braid.
  • the tips are arranged along a generator over the entire height of the tube; one can space for example the points of a distance ranging between 10 and 100 mm.
  • the insulating tube 21 is closed at one end by an insulating plug 33, crossed by the supply conductor 32 of the high voltage current so as to avoid electrostatic leaks; its other end is connected to a compressed air supply 34.
  • the tips are brought to a high electrical potential via the spring 31 so as to create an ionization of the powder and the compressed air is sent into the tube.
  • This air exiting through the holes surrounding the tips has the effect of preventing powder deposits on the tips, which would adversely affect good ionization of the air and the powder present in the compartment.
  • the implementation of the invention improves the regularity of the thickness of powder on the parts. Lateral suction through the filters ensures the same powder density over the entire height of the cabin and, consequently, a regular deposition of powder on the parts.

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Description

  • L'invention concerne un procédé et un dispositif de réionisation de poudre isolante dans une installation de poudrage électrostatique d'objets. On entend par réionisation le fait de charger électrostatiquement une seconde fois de la poudre qui l'a déjà été, par exemple en passant par les pistolets de projection électrostatique.
  • L'application électrostatique de poudre de grande résistivité électrique s'effectue en projetant, en direction de la pièce à traiter, un jet de poudre électrisé par des charges produites par des aiguilles reliées à un générateur de haute tension continue.
  • La poudre électrisée adhère à la pièce par l'effet des forces électrostatiques. Un traitement thermique subséquent, appliqué à la pièce, permet de transformer la couche de poudre en revêtementfini de peinture ou d'émail vitrifié.
  • On connaît par le brevet anglais GB-A. No 1413964 une cabine comportant des électrodes portées à haut potentiel électrique, disposées à l'entrée et à la sortie d'une chambre de poudrage électrostatique, mais cette cabine ne permet pas d'obtenir de bons résultats; toute la poudre n'est pas chargée, ou est insuffisamment chargée; il en résulte qu'une fraction plus ou moins importante du jet de poudre n'est pas déposée sur les pièces.
  • La présente invention a pour but d'augmenter la proportion de poudre déposée sur les pièces à traiter.
  • L'invention a pour objet un dispositif de réionisation de poudre isolante dans une installation de poudrage électrostatique d'objets en défilement, comportant une enceinte de pulvérisation, installation dans laquelle la poudre non déposée sur les objets est aspirée vers des éléments filtrant l'air, parallèlement à l'axe de défilement des objets, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément de réionisation de la poudre non déposée, situé dans une chambre de réionisation contiguë à l'enceinte de pulvérisation, cette chambre comportant des parois destinées à diriger la poudre vers les objets à traiter, et étant située entre l'enceinte de pulvérisation et les ouvertures d'aspiration de l'air par les éléments filtrants.
  • L'invention a également pour objet un procédé de réionisation de poudre isolante dans une installation de poudrage électrostatique d'objets en défilement, comportant une enceinte de pulvérisation, selon lequel la poudre non déposée est aspirée à l'extérieur de l'enceinte de pulvérisation parallèlement à l'axe de défilement des objets, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer, sur le trajet de la poudre non déposée et aspirée, des parois destinées à diriger la poudre vers les objets à traiter et à réioniser entre deux parois successives la poudre non déposée et aspirée.
  • L'invention va être précisée par la description donnée ci-après d'un mode préféré de réalisation de l'invention en référence au dessin annexé dans lequel:
    • la fig. 1 est une vue en élévation d'une cabine de poudrage comportant des éléments de réionisation selon l'invention,
    • la fig. 2 est une vue en plan de la cabine de la fig. 1,
    • la fig. 3 est une vue en coupe d'un tube de réionisation.
  • Dans la forme de réalisation représentée, des pièces 1 placées sur convoyeur 2 traversent une cabine de poudrage comportant trois modules A, B, C: le module A sert de sas d'entrée, le module B est l'enceinte de pulvérisation destinée au dépôt de poudre et contient des éléments de projection 22, et le module C est le sas de sortie. Les modules d'entrée et de sortie A et C contiennent des filtres cylindriques verticaux 5, par exemple au nombre de quatre. Un ventilateur 8 placé dans un caisson 12 permet l'aspiration de l'air à travers les filtres et une unité de décolmatage (non représentée) assure la régénération des filtres.
  • Un élément de fluidisation 3 situé à la base des filtres permet de récupérer la poudre qui tombe des filtres et de la retourner dans une réserve de poudre 11 située dans le module B de la cabine. Ce dernier contient une unité de fluidisation 9 et une tamiseuse 20. Les éléments de dépôt de poudre 22 sont de type quelconque, par exemple pistolets de projection électrostatique. Les éléments de dépôt de poudre 22 sont raccordés à des injecteurs 28 qui puisent directement la poudre au moyen de plongeurs 10 dans la réserve de poudre 11.
  • Chaque module d'entrée et de sortie A, C comporte un compartiment de réionisation D, E contigu au module central B. Ces compartiments de réionisation pourraient aussi bien être disposés dans le module central B. Un compartiment de réionisation est constitué par des parois pleines 13, 14, 15, 16, laissant un passage central 17 pour les pièces à traiter. Ces parois ont pour effet de constituer des obstacles sur le trajet de la poudre et, par là, de confiner davantage la poudre dans le module de poudrage B en créant une perte de charge importante lors du passage de l'enceinte de poudrage B vers l'enceinte de filtration A, C. Ces obstacles obligent la poudre qui participe à ce transfert à se diriger vers l'axe central 18 de la cabine suivant les flèches f1, f2 et, par là, vers les pièces qui circulent dans la cabine. La fraction de poudre encore chargée se redépose sur les pièces. Les compartiments de réionisation D, E comportent en outre des éléments ionisants 21, 23, 25, 27 constitués par des tubes isolants disposés verticalement sur toute la hauteur de la cabine. Ces tubes sont percés de trous 30 traversés par des pointes 29 de façon à laisser un espace entre la pointe et le trou. Les pointes sont fixées dans la paroi du tube opposée au trou suivant une génératrice par un moyen de fixation, tel que clouage ou analogue. Les pointes 29 sont dirigées vers le centre de la cabine, perpendiculairement à l'axe 18 de transfert des pièces et traversent un élément conducteur 31 relié à la haute tension par un conducteur 32. La source de haute tension est un générateur électrostatique, qui peut être le même que celui employé pour les pistolets de projection dans le module B; les pointes 29 sont ainsi en contact avec l'élément conducteur 31 qui les portent à un haut potentiel pour réaliser la réionisation de la poudre. L'élément conducteur 31 est constitué par un ressort hélicoïdal suspendu dans l'axe du tube, entre les spires duquel sont passées les pointes 29. L'élément conducteur 31 pourrait également être constitué par une tresse métallique. Les pointes sont disposées suivant une génératrice sur toute la hauteur du tube; on peut espacer par exemple les pointes d'une distance comprise entre 10 et 100 mm.
  • Le tube isolant 21 est fermé à une extrémité par un bouchon isolant 33, traversé par le conducteur d'amenée 32 du courant haute tension de façon à éviter des fuites électrostatiques; son autre extrémité est reliée à une alimentation d'air comprimé 34.
  • Lors du fonctionnement, les pointes sont portées à un haut potentiel électrique par l'intermédiaire du ressort 31 de façon à créer une ionisation de la poudre et de l'air comprimé est envoyé dans le tube. Cet air en sortant par les trous entourant les pointes, a pour effet d'empêcher les dépôts de poudre sur les pointes, ce qui nuirait à une bonne ionisation de l'air et de la poudre présente dans le compartiment.
  • On obtient par la mise en oeuvre de l'invention:
    • - une augmentation du rendement de dépôt de la poudre sur les pièces, grâce à la canalisation de la poudre vers les pièces et à la réionisation de la poudre,
    • - une diminution de la quantité de poudre se déposant sur les éléments filtrants, ce qui facilite leur décolmatage, grâce à l'augmentation de la récupération directe dans l'enceinte de poudrage et à l'augmentation du rendement de dépôt; la présence des parois de la chambre de réionisation a pour effet d'augmenter la densité de poudre dans l'enceinte de pulvérisation.
  • La mise en oeuvre de l'invention améliore la régularité de l'épaisseur de poudre sur les pièces. L'aspiration latérale par les filtres assure une même densité de poudre sur toute la hauteur de la cabine et, par suite, un dépôt régulier de poudre sur les pièces.
  • On peut disposer plusieurs chambres de réionisation successives dans le trajet de la poudre qui va de la chambre de pulvérisation aux filtres.

Claims (12)

1. Dispositif de réionisation de poudre isolante dans une installation de poudrage électrostatique d'objets en défilement, comportant une enceinte de pulvérisation (B), installation dans laquelle la poudre non déposée sur les objets est aspirée vers des éléments filtrant l'air (5), parallèlement à l'axe de défilement des objets, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément de réionisation (21 ) de la poudre non déposée situé dans une chambre de réionisation (D) contiguë à l'enceinte de pulvérisation (B), cette chambre comportant des parois (13, 14) destinées à diriger la poudre vers les objets à traiter, et étant située entre l'enceinte de pulvérisation (B) et les ouvertures d'aspiration de l'air par les éléments filtrants (5).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de réionisation (21 ) comporte un tube en matière isolante porteur d'aiguilles (29) traversant une paroi du tube et fixées sur la paroi interne opposée et un moyen conducteur (31 ) à l'intérieur du tube pour porter les aiguilles à un haut potentiel électrique.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen conducteur (31 ) pour porter les aiguilles à un potentiel électrique est constitué par un ressort hélicoïdal disposé dans l'axe du tube, dont les spires sont en contact avec les aiguilles.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen conducteur pour porter les aiguilles à un potentiel électrique est constitué par une tresse métallique traversée par les aiguilles (29).
5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les aiguilles fixées sur la paroi interne d'un tube sont disposées au centre d'un trou percé (30) dans la paroi isolante du tube qui lui fait face et ménage, autour de l'aiguille, une ouverture parcourue par un flux d'air sortant du tube.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les aiguilles (29) sont disposées sur une génératrice sur toute la hauteur du tube.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les aiguilles (29) sont régulièrement espacées sur une génératrice du tube avec un écartement entre aiguilles compris entre 10 et 100 mm.
8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tube isolant est fermé à une extrémité (33) et relié à son autre extrémité à une alimentation à air comprimé (34).
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comporte quatre chambres de réionisation disposées de part et d'autre de la trajectoire des objets à l'entrée et à la sortie de l'enceinte de pulvérisation (B).
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le générateur électrostatique qui alimente le ou les éléments de réionisation est le même que celui qui alimente les projecteurs de poudre.
11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que plusieurs compartiments de réionisation sont disposés à la suite les uns des autres.
12. Procédé de réionisation de poudre isolante dans une installation de poudrage électrostatique d'objets en défilement comportant une enceinte de pulvérisation, selon lequel la poudre non déposée est aspirée à l'extérieur de l'enceinte de pulvérisation parallèlement à l'axe de défilement des objets, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer, sur le trajet de la poudre non déposée et aspirée, des parois destinées à diriger la poudre vers les objets à traiter et à réioniser entre deux parois successives la poudre non déposée et aspirée.
EP81101408A 1980-03-05 1981-02-26 Procédé et dispositif de réionisation de poudre isolante dans une installation de poudrage électrostatique d'objets Expired EP0035246B1 (fr)

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