FI76262B - Foerfarande och anordning foer sprutning av pulverpartiklar pao en yta, som skall oeverdragas elektrostatiskt. - Google Patents

Description

76262

Menetelmä ja laite jauhehiukkasten ruiskuttamiseksi elektro-staattisesti päällystettävälle pinnalle. - Furfarande och anordning för sprutning av pulverpartiklar pä en y t a , som skall överdragas e 1e ktrostatiskt.

Keksintö koskee menetelmää kuljetuskaasuvirrassa syötettävien jauhehiukkasten ruiskuttamiseksi elektrostaattisesti päällystettävälle pinnalle patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitetyllä tavalla, sekä laitetta menetelmän toteuttamiseksi.

Tällaisessa ruiskulaitteessä (DE-OS 23 12 363) kuljetuskaasu-jauheseos johdetaan poikkeutuslaitteen ohitse, josta laitteesta tulee säteittäisesti ulos ilmavirta. Säteittäistä ilmavirtaa säätämällä voidaan muodostaa jauhepilvi. Jauheen ionisoimiseksi on putken sisäpuolelle järjestetty elektrodi kuljetuskaasu-jauheseoksen kulkureitille.

On myös tunnettua (DE-OS 24 46 022) haaroittaa sumutukseen käytettävän ilmavirran yksi osailmavirta ja ionisoida edelleen johdettaessa osavirta vähintään yhdessä neulaelektrodissa ja suunnata se ulkopuolella ulostulevaan ruiskutussäteeseen. Tällöin neu1 ae1e ktrodi työntyy vapaasti ulos ja on kohti päällystettävää pintaa.

Märän maalin ruiskulaitteessa on tunnettua (US-PS 3 049 092) kierrättää sumutusilma säteittäisesti otsapinnalle järjestetyn kimmanduskappaleen kautta ja käyttää ulostuleva ilmavirta rengasraosta aksiaalisesti ulostulevan märän maalin sumuttamiseen. Tällöin sumutusilmavirta on maalin täydellisen sumuuntumisen huomioonottaen säädettävissä ainoastaan ahtaissa rajoissa. Ionisoi n ti tapahtuu koronapurkauksella kim inahdus-kappaleen ulkoreunan kohdalla, jolloin korkeajännite johdetaan koko ruiskupäähän.

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada menetelmä, jonka avulla ruiskupilvi voidaan paremmin muotoilla ja jauhehrukkaset 2 76262 ionisoida siten, että voidaan aikaansaada työkappalepinnan tasaisempi päällystys.

Tämän päämäärän toteuttamiseksi on keksinnön mukaiselle menetelmälle tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkki-osassa esitetyt asiat. Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista patenttivaatimuksessa 3 esitetyt asiat.

Keksinnön mukaisesti tapahtuu ionisoidun kaasuvirran syöttö erillisenä ohjausilmavirrasta, jota käytetään kuljetus-kaasu- jauheseoksen levittämiseen. Koska ohjausilmavirran painetta ja määrää voidaan säätää, on ruiskutuspilven haluttu muoto säädettävissä yksinkertaisella ja edullisella tavalla.

Kuljetuskaasu-jauheseoksen ionisointi tapahtuu ionisoidun kaasuvirran avulla, joka johdetaan ohjausilmavirtaan alaspäin kuljetuskaasu-jauheseokseen. Siten ionisoitu kaasuvirta johdetaan kuljetuskaasu-jauheseokseen pienemmän virtausnopeuden omaavaan kohtaan, nimittäin levittämiseen ja jarruttamiseen käytettävän ohjausilmavirran alavirtaan siten, että ioniker-roksen vaikutusaika jauhehiukkasiin pitenee.

Elektrodin järjestämisen avulla vältetään suora kenttävaikutus päällystettävään pintaan. Elektrodista lähtevän sähköisen kentän vaikutus päällystettävään pintaan vähenee. Erityisesti päällystettävän pinnan reunojen ja ulokkeiden kenttä-konsentraa-tio vältetään siten, että voidaan saavuttaa tasaisempi päällyste. Ionisoitu kaasuvirta on lisäksi riippumaton ohjausilmavirrasta ja se on sen vuoksi optimaalisesti säädettävä.

Patenttivaatimuksen 2 mukaisesti on ionisoidun kaasuvirran avulla tapahtuvaa elektrostaattista varausta täydentävästi järjestetty myös kuljetuskaasu-jauheseoksen välitön varaaminen. Keksinnön mukaisesti voidaan elektrostaattista jauhehiukkasten varaamista säätää muunneltavasti ja optimaalisesti säätämällä suoraa varausta ja säätämällä ionisoitua kaasuvirtaa. Suoran varaamisen säätö voi tapahtua joko muuttamalla eiektrodeihin kohdistettua jännitettä tai heikentämällä sähkökenttää.

I.

76262 3

Varaaminen ionisoidun kaasuvirran avulla voidaan yksinkertaisemmin saavuttaa säätämällä kaasutilavuutta.

Menetelmän toteuttamiseksi suositeltava keksinnön mukainen laite on esitetty patenttivaatimuksissa 3 - 12.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa:

Kuvio 1 esittää leikkausta ruiskulaitteen etuosasta.

Kuvio 2 esittää leikkausta muunnetun sovellutusmuodon etuosasta ·

Kuviossa 1 on ruiskulaitteen 10 koteloa merkitty viitenumerolla 11 ja siinä on pitkittäisporaus 12, johon on järjestetty putki 14, joka ulottuu kotelon 11 etummaisen otsapinnan 15 ylitse ja joka on valmistettu sähköisesti eristävästä aineesta.

K uijetuskaa su-jauheseos johdetaan ruiskulaitteen esittämättä jätetyltä takasivulta tunnetulla tavalla koteloporauksen 12 ja putken 14 väliin muodostettuun rengasmaiseen kanavaan 18 ja se jättäää kanavan ulostulosuuttimesta 19 tulevassa oleellisesti ak sia a 1isesti suunnatussa virrassa.

Putken 14 etupäähän on järjestetty sisäänmenevä kappale 20, joka tarttuu putken 14 sisään järjestetyn toisen putken 21 päähän. Putkien 14 ja 21 välisessä rengasurassa 22 johdetaan kaasuvirtaa, jolle annetaan yhdellä tai useammalla sisäänmenevä n kappaleen 20 ulkokehällä olevan rengasmaisen uran 23 avulla pyörre ja lopuksi kaasuvirta virtaa sisäänmenevän kappaleen 20 ja putken 14 välissä olevan rengaskanavan 24 lävitse. Rengaskanavasta 24 kaasuvirta tulee putken 14 etummaisen otsapinnan 25 ja sisäänmenevän osan säteittäisen olan 26 välisestä säteittaisestä raosta ulos. Sisäänmenevä 4 76262 kappale 20 on samassa linjassa putken 14 ulkohalkaisijän kanssa ja se muodostaa putken etummaisen otsapinnan pidennyksen putken 14 määrittämän poikkileikkauksen sisällä.

liuosta 25, 26 ulostuleva ohjausilma jarruttaa ja levittää ulostulosuuttimesta 19 tulevaa kuljetuskaasu-jauheseosta. Mitoittamalla sopivasti ohjausilman määrä voidaan haluttu jauhepilven muoto säätää erittäin tarkasti. Ohjausilman mitoittamiseen käytetään esittämättä jätettyä venttiiliä ohjausilman syöttöputkessa.

Toinen kaasuvirta kulkee sisemmän putken 21 pitkittäisporauksen 28 ja suppiloporauksen 29 ja sisäänmenevän kappaleen 20 otsapinnassa olevassa aukossa 31 olevien useiden säteittäisten porausten 30 lävitse. Otsapinta 32 on sisäkartiopinta.

\äin muodostettuun aukkoon 31 on järjestetty levymäinen elektrodi 34 ja eristysainelevy 35. Elektrodi 34 on varustettu kannalla 33, joka on kiinnitetty sisäänmenevään kappaleeseen 20 eristys a ineho1 kin 36 avulla. Sopivimmin kannassa 33 on esittämättä jätetyt u1kokierteet, jotka kierretään samoin esittämättä jätettyihin hoikin 36 sisäkierteisiin siten, että otsapinnan 32 ja elektrodin 34 tai eristysainelevyn 35 ulkoreunan väliin muodostuva rengasura 38 voidaan tarkasti säätää. Sähköisen korkeajännitteen syöttöjohdin 39 on ohjattu sisemmän putken 21 pitkittäisporauksen 28 lävitse eteen ja kiinnitetty kantaan 33 porauksen 29 kohdassa 40.

Elektrodi 34 on ns. puolijohdinelektrodi, jolla siis on suhteellisen korkea ohminen vastus. Puolijohdinelektrodin sähköinen vastus on niin suuri, että levymäisen elektrodin ulkopinnalla ei voi syntyä oikosulkua.

Eristysainelevyn 35 halkaisija on suurempi kuin elektrodin 34 halkaisija, mutta pienempi kuin sisäänmenevän kappaleen 20 halkaisija. Tämän vuoksi kenttävoimakkuus ja kenttäkö n s entra atio , jotka lähtevät elektrodin 34 ulkoreunasta, pienenevät voimakkaasti ja epäsuotava kenttävaikutus elektrodin li 5 76262 ju päällystettavan työkappalepinnan nurkkien ja ulokkeiden välillä vältetään.

tlektrodin 34 ja otsapinnan 32 välisen rengasraon 3Θ lävitse virratessaan säteittäisistä aukoista 30 ulostuleva kaasuvirta ionisoituu elektrodin korkean sähköisen potentiaalin vuoksi ja osuu raosta 25, 26 ulostulevan ohjausilman poikkeuttamaan ku1jetus ka a su-jauh eseokseen likimain alhaisimman virtausnopeuden alueella, nimittäin sen jälkeen, kun sitä on jarrutettu ohjausilmalla. Tällöin sekoittuvat kuljetuskaasun mukanaan tuomat jauhehiukkaset korkeasti ionisoituneen kaasuvirran kanssa tasaisesti, jolloin jauhehiukkaset varautuvat elektrostaattisesti, mikä oleellisesti tapahtuu kaasu-ionien kerrostumisen avulla. Jauhehiukkasten varautumiselle on edullista kaasuvirrasta tapahtuva ionikerrostuminen ja myös jauhehiukkasten viipymisaika korkean ionikonsentraation alueella. Keksinnön mukaisesti saadaan tällä tavoin erittäin tasainen jauhepilven ruiskutuskuvio, mikä johtaa maadoitetun työkappaleen pinnan tasaiseen päällystämiseen. Myös elektrodi 34 on järjestetty siten, että se ei joudu kosketuksiin jauhevirran kanssa.

Jauhehiukkasten varautumisvoimakkuutta voidaan optimoida -.jäätämällä kaasuvirtaa esittämättä jätetyn venttiilin avulla. Keksinnön mukaisesti voidaan ruiskutuspilvi optimoida säätämällä ohjausilmaa ja ionisoidun kaasuvirran muotoa ja varausta.

Kotelon 11 otsapinnalle 15 voidaan järjestää puolijohtavasta materiaalista oleva rengaselektrodi 42, joka esittämättä jätetyllä tavalla on yhdistetty korkeajännitteeseen. Rengas-elektrodi 42 toimii lisänä kuljetuskaasu-jauheseoksen sähköisessä varaamisessa. Kotelon 11 päällä on edelleen eristys-aineesta oleva aksiaalisesti siirtyvä holkki 43, jonka avulla elektrodin 42 aikaansaaman sähköisen kentän vaikutusta päällystettävään työkappaleen pintaan voidaan suurentaa tai pienentää. Myös elektrodin 42 jännitettä voidaan muuttaa.

6 76262 Iällä tavoin voidaan kenttävoimien putoamisvaikutus, joka toisaalta liittyy ionisoituun kaasuvirtaan ja toisaalta ylimääräiseen elektrodiin 42, virittää päällekkäin.

Kuviossa 2 on esitetty muunnettu sovellutusmuoto, jossa myös putken 14 ulkopinnalla aksiaalisesti virtaava kuljetus-kaasu- jauheseos levitetään pintojen 25 ja 26 välisestä raosta säteittäisesti ulostulevan ohjausilman avulla. Kaasu-virta johdetaan sisemmän putken 21 pitkittäisporauksen 28 lävitse suutinrungossa 47 olevaan poraukseen 46 ja sieltä säteittäisen porauksen 48 lävitse tasaisesti jaettuna. Kaasuvirta käännetään sisäänmenevän kappaleen 20 sisäkartio-pinnan 32 avulla likimain säteittäisesti ulospäin ja suunnataan kohti kuljetuskaasu-jauheseosta. Tämän kaasuvirran ionisointi tapahtuu neulaele ktrodin 44 avulla, joka elektrodi sijaitsee suutinkappaleen 47 porauksessa 46.

li

Claims (12)

1. Menetelmä kuljetuskaasussa syötettyjen jaunehiukkasten ruiskuttamiseksi elektrostaattisesti päällystettävälle pinnalle käyttäen ruiskulaitetta, erityisesti ruiskua, jossa kuljetuskaasu sumuttaa jauheen ja aksiaalisessa suunnassa ulostulosuuttimesta ulostuleva kuljetuskaasu-jauheseos levitetään ohjausilman avulla, joka ilma johdetaan säteittäisen raon kautta kuljetuskaasu-jauheseokseen likimain säteittäisesti, ja jossa kuljetuskaasu-jauheseos ionisoidaan, tunnettu siitä, että kuljetuskaasusta ja/tai ohjaus-ilmasta riippumattomasti säädettävä kaasuvirta ohjataan erilliseen kanavaan, ionisoidaan ennen ulostuloa ja johdetaan likimain säteittäisessä suunnassa levitetyn kuljetuskaasu-jauheseoksen pienennetyn virtausnopeuden alueella siihen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kuljetuskaasu-jauheseos ennen ionisoidun kaasuvirran johtamista varataan elektrostaattisesti, jolloin elektrostaattisen varauksen voimakkuus ja kuljetuskaasu-jauheseoksen ionisaatio viritetään toistensa suhteen säätämällä ionisoitua kaasuvirtaa.

3. Laite patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, jossa laitteessa (10) on eteenpäin kuljetuskaasu-jauhe-seoksen ulostuloa varten olevan ulostulosuuttimen (19) ylitse pidennetty putki (14), joka on varustettu rengaskanavalla (24) ohjausilman syöttämiseksi, ja jossa on putken etummaisen pään (25) ja putkenpään sulkevan sisäänmenevän kappaleen (20) väliin järjestetty säteittäinen ura, josta ohjausilma kuljetuskaasu-jauhe-seoksen levittämiseksi tulee ulos, ja jossa on elektrodi (34,44) kuljetuskaasu-jauheseoksen ionisoimiseksi, tunnettu siitä, että elektrodi (34, 44) on järjestetty erikseen syötettävää kaasu-virtaa varten olevaan kanavaan (28) ja että ionisoitu kaasuvirta johdetaan virtaussuunnassa ohjausilman uran (25,26) jälkeen suunnilleen säteittäisessä suunnassa kuljetuskaasu-jauheseokseen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu 0 76262 siitä, että elektrodiksi on järjestetty neu1 a e 1ektrodi v44) rengaskanavan ( 24) sisäpuolella olevassa ohjausilmaa varten järjestetyssä kanavassa (28).

5. Patentitvaatimuksen 3 mukainen laite, t u n n e t t u siitä, että rengaskanavan (24) ohjausilmaa varten ja kanavan .28) ionisointikaasuvirtaa varten omaavan putken otsapinta on varustettu levymäisellä elektrodilla (34).

6. Patenttivaatimusten 3 ja 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että levymäinen elektrodi (34) on järjestetty slsäänmenevän kappaleen (20) otsapintaan (32), jonka elektrodin Halkaisija on pienempi kuin otsapinnan halkaisija ja jonka etupinta on peitetty eristys aine1evy11ä (35), ja että pitkit-talsporauksesta (29) sisäänmenevän kappaleen (20) sisäpuolella kaasuvirran syöttämiseksi johtaa useita säteittäisiä aukkoja v.30) rengasmaiseen, s ä t e 111 ä i se s t i ulottuvaan rakoon (31), joka on järjestetty sisäänmenevän kappaleen (20) ja elektrodin .34) väliin, jolloin elektrodin kohdalla ionisoitu kaasuvirta johdetaan likimain säteιttäisessä suunnassa ohjausilman ravitse tapahtuvan levityksen kohdalla kuljetuskaasu-jauheseokseen.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen laite, t unnettu siitä, että sisäänmenevän kappaleen (20) sisäkartion muodostavasta otsapinnasta (32) on muodostettu aukko.

7 76262

8. Jonkin patenttivaatimuksen 3-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että putken (14) pään edessä oleva sisäänmenevän kappaleen (20) osa ja putki omaavat saman poikkileikkauksen.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 3-8 mukainen laite, t u n n e t t u siitä, että sisäänmenevä kappale (20) ohjausilmaa varten olevan rengaskanavan (22, 24) kohdalla li 76262 on varustettu ruuvimaisilla urilla (23).

10. Jonkin patenttivaatimuksen 3-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että kotelon (11) ulostulosuuttimen (19) kohdalle on järjestetty rengaselektrodi (4 2) ulostulosuuttimesta (19) ulostulevan kuljetuskaasu-jauheseoksen ionisoimiseksi.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tunnet- t u siitä, että rengaselektrodi (42) on järjestetty ulostulosuuttimen sisäkehälle ja ulkokehälle on järjestetty siirtyvästä eristävästä aineesta oleva holkki (43).

12. Patenttivaatimusten 6 ja 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että elektrodi (34) ja eristysainelevy (35) on järjestetty rengasmaiseen aukkoon sisääntyönnettävän kappaleen (20) otsapinnan vieressä. 10 76262