HU193156B

HU193156B - Method and apparatus for electrostatic applying plastic powders

Info

Publication number: HU193156B
Application number: HU46383A
Authority: HU
Inventors: Libor Vala; Radko Alexander; Miroslav Vrzacek
Original assignee: Tovarne Strojarskej Tech
Priority date: 1982-02-18
Filing date: 1983-02-10
Publication date: 1987-08-28
Also published as: DD252502A3; DE3303137C2; CS229560B1; SE8300856L; SE454143B; DE3303137A1; CH666633A5; SE8300856D0; SU1694234A1; BG43389A1

Abstract

Ziel der Erfindung ist die Erhoehung der Effektivitaet beim Auftragen pulverfoermiger Plaste nach dem elektrostatischen Verfahren. Es geht um ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Pulverbeschichten, wobei die Aufladung nach dem elektrokinetischen Verfahren erfolgt, dessen Prinzip darin besteht, dass zur Erreichung einer hohen Durchstroemungsgeschwindigkeit im Aufladungsrohr das Aufladungsgas verwendet wird, das aus dem Pulver-Gas-Gemisch abgesaugt wird, das aus der Vorrichtung austritt. Zum Absaugen wird der Strahlsaugeffekt des Zerstaeubungsgasstroms genutzt. Das Aufladungsgas erhoeht die Zerstaeubungsintensitaet und bedingt einen sehr engen Kontakt zwischen den Pulverteilchen und der Innenwandung des Aufladungsrohres, wobei es nicht aus der Vorrichtung gelangt und damit nicht die Endgeschwindigkeit erhoeht. Das Pulver wird stark aufgeladen. In Pruefungen konnte eine Ladung bis 210 3 Ckg 1 nachgewiesen werden.The aim of the invention is to increase the effectiveness of applying powder-like plastics by the electrostatic process. It is a method and apparatus for electrostatic powder coating, the charging is carried out by the electro-kinetic method, the principle is that to achieve a high flow rate in the charging tube, the charging gas is used, which is sucked out of the powder-gas mixture, which exits the device. For suction, the Strahlsaugeffekt the Zerstaeubungsgasstroms is used. The charge gas increases the atomization intensity and causes a very close contact between the powder particles and the inner wall of the charging tube, whereby it does not get out of the device and thus does not increase the final speed. The powder is heavily charged. In tests a charge up to 210 3 Ckg 1 could be detected.

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés' műanyagporok elektrosztatikus felhordására.The present invention relates to a process and apparatus for electrostatic application of plastic powders.

A találmány felületelőkészítési technológiákhoz alkalmazható. Az eddig ezekhez a ' technológiákhoz alkalmazott berendezések ί túlnyomó részében a poralakú anyagok villamos feltöltésére elektródokat alkalmaznak, amelyek a pisztoly szórónyílásával különbözőképpen vannak elrendezve, ahol a koronafeszültséget nagyfeszültségű generátorok szolgáltatják, amelyek vagy a pisztolyon kívül vannak elhelyezve és nagyfeszültségű ; kábeleken át vannak vele összekötve, vagy közvetlenül a pisztolyon belül vannak elj rendezve.The invention is applicable to surface preparation technologies. Most of the devices hitherto used for these technologies employ electrodes for electrically charging the powdered materials, which are arranged differently with the gun aperture, where the crown voltage is provided by high-voltage generators that are either located outside the gun and high-voltage; they are connected via cables or arranged directly inside the gun.

i A szükséges minimális feszültség értéke ί kb. 30 kV, de általában 60—100 kV-os fe’ szültséget alkalmaznak. A költséges nagyj feszültség-források kiiktatására, a szórópiszI toly egyszerűbb, kézi működtetésére, valaj mint az üzembiztonság növelésére irányuló í erőfeszítések a porok feltöltésére szolgáló ; új eljárás kifejlesztéséhez vezettek, amely j nagyfeszültség-generátort, valamint a pisz5 tolyt a nagyfeszültség-forrással összekötő nagyfeszültségű kábeleket nem igényel.i The required minimum voltage value is ί approx. A voltage of 30 kV, but generally 60-100 kV is used. Efforts to eliminate costly high voltage sources, simplify manual operation of the spray gun, and increase operational reliability to fill the dust; led to the development of a new method that does not require a high voltage generator as well as high voltage cables connecting the dirt piston to the high voltage source.

] Az ilyen irányú erőfeszítések eredményej képpen egy sor, porok elektrokinetikai (frikj ciós) feltöltésére szolgáló berendezés vált j ismertté, amelyek a porok feltöltésének el» érésére a müanyagporok azon tulajdonságát ? használják ki, amely szerint a müanyagporokAs a result of such efforts, has a series of devices for electrokinetic (friction) filling of powders become known which have the property of plastic powders to achieve powder filling? make use of, according to plastic powders

I súrlódás révén villamosán feltöltődnek. AThey are electrically charged by friction. THE

I feltöltést a poroknak vágj' a tartályban,vagy j közvetlenül a pisztolyban levő különbözőképpen elrendezett és kialakított kamrában való örvénylésével érték el.I charge was achieved by cutting the powders in the tank, or by directly swirling the powders in a differently arranged and configured chamber in the pistol.

Ismert olyan eljárás, amelynek során a port szigetelőcsövön való áthaladásakor gázáram segítségével pergetik, aminek során a por elektrokinetikai úton feltöltődik. Az eljárás foganatosítására a szigetelőcsőben elhelyezett, földelt elektródokat alkalmaznak, amelyek a dielektrikum felületén kialakuló töltés kompenzálására és a poralakú részecskék töltésének növelésére szolgálnak. Az ilyen jellegű berendezésekben elért töltések nagysága a poralakú részecskék és a dielektromos anyag fala közötti érintkezési helyek számának növelésével, valamint a részecskéknek a dielektromos csőben való áramlási sebességének növelésével növelhető. Az áramlási sebesség korlátozott mértékben növelhető, mivel ezen sebességet meghatározó levegő mennyiség egyben a kiáramlási sebességet is meghatározza, amely gyakorlati szempontokat is figyelembe véve csak egy meghatározott határértékig növelhető. Ez azt jelenti, hogy a töltés nagysága is korlátozott. Az elért töltés kisebb, mint a koronatöltés hasznosító, hagyományos berendezések révén elért töltés, ez az elektrokinetikai feltöltést alkalmazó berendezések főbb hátránya. A töltés körülbelüli értéke a felhordás hatékonyságát kedvezőtlenül be2 folyásolja, ami a használt por regenerálására szolgáló berendezés költségét növeli.A method is known whereby the powder is spun through a gas stream as it passes through an insulating tube, whereby the powder is charged electro kinetically. The method utilizes grounded electrodes in the insulating tube to compensate for the charge on the surface of the dielectric and to increase the charge on the powder particles. The amount of charge achieved in such devices can be increased by increasing the number of contact points between the powder particles and the wall of the dielectric material, and by increasing the flow rate of the particles in the dielectric tube. The flow rate can be increased to a limited extent, since the amount of air which determines this rate also determines the flow rate, which, for practical reasons, can only be increased to a certain limit. This means that the size of the charge is also limited. The charge achieved is less than that achieved by conventional equipment utilizing crown filling, which is a major disadvantage of equipment using electrokinetic charging. The approximate value of the charge adversely affects the application efficiency2, which increases the cost of the equipment used to regenerate the powder used.

A találmány feladata, hogy műanyagporok elektrosztatikus felhordására olyan eljárást és berendezést hozzunk létre, amely a fentiekben vázolt hátrányoktól mentes.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a process and apparatus for electrostatic application of plastic powders which does not suffer from the drawbacks outlined above.

A feladat megoldására olyan eljárást dolgoztunk ki, amelynek során a feltöltő csőben való áramlási sebességet növelő feltőlfőgázt alkalmazunk, amelyet a berendezésből kiáramló por-gáz keverékből elszívatjuk. Az elszívatáshoz az örvénylő gázáram ejektorhatását használjuk fel. A feltöltőgáz növeli az örvénylés intenzitását és biztosítja, hogy a porrészecskék és a feltöltő cső közötti érintkezés minél szorosabb legyen. A feltöltőgáz a berendezésből nem lép ki, és így nem növeli a kiáramlási sebességet. A por intenzíven töltődik fel, vizsgálatokkal 2-IO^-3 C/kg értékű feltöltést mutattak ki.In order to solve this problem, we have developed a process for using a back-up gas that increases the flow rate in the filling tube and which is aspirated from the powder-gas mixture flowing out of the unit. For extraction, we use the ejector effect of the vortex gas stream. The filler gas increases the swirling intensity and ensures that the contact between the powder particles and the filler tube is as close as possible. The charge gas does not exit the unit and thus does not increase the outflow rate. The powder is intensively charged and tests have shown a charge of 2-IO ^-3 C / kg.

A találmány szerinti eljárás során tehát por-gáz keveréket dielektromos anyagból kialakított csövön áramoltatunk át, és a találmány szerint a feltöltésre gázt használunk, amelyet a berendezésből kiáramló por-gáz keverékből a kiörvénylő gázáram ejektorhatása révén elszívatjuk.Thus, the process of the present invention involves the flow of a powder gas mixture through a dielectric tube and, in accordance with the invention, a gas which is sucked out of the powder gas mixture exiting the apparatus by the ejector effect of the vortex gas stream.

A találmány lényege továbbá, az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés, amelynek az örvénylő gáz bevezetésére kialakított fúvókája, poradagoló idoma, valamint földelt elektródja van, és a találmány szerinti keverökamrában levő fúvóka a feltöltő cső diffúzorába torkollik, ahol a feltöltő cső a toldalék külső csövében úgy van behelyezve, hogy a feltöltő cső külső átmérője és a külső cső belső átmérője között körgyűrű alakul ki.The invention further relates to a device for carrying out the process comprising a nozzle for introducing a vortex gas, a powder metering member and a grounded electrode, and the nozzle in the mixing chamber according to the invention flows into the diffuser of the filling tube insertion of a circumferential ring between the outer diameter of the filling tube and the inner diameter of the outer tube.

A találmányt kiviteli példa kapcsán, rajz segítségével az alábbiakban részletesebben ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli példáját ismerteti vázlatosan.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail with reference to an exemplary embodiment, wherein FIG.

A találmány szerinti berendezés az 1. ábrán bemutatott töltőtoldalékkal ellátott szórópisztolyból áll. A találmány szerinti berendezés további járulékos szerkezeti egységei, mint például a port a pisztolyba adagoló egysége, vezérlőegysége, valamint a gáz-levegöforrása, nem képezik a találmány tárgyát.The apparatus according to the invention consists of a spray gun with a filler insert shown in Figure 1. Other auxiliary structural units of the device of the invention, such as a gun-gun unit, a control unit and a gas-air source, are not within the scope of the invention.

A találmány szerinti berendezés 6 keverökamrával van ellátva, amelyben a por bevezetésére szolgáló 1 fúvóka, valamint 3 feltöltő cső 2 diffúzora van elrendezve, a 2 diffúzor külső átmérője és külső 4 cső belső átmérője között 5 körgyűrű van kiképezve.The apparatus according to the invention is provided with a mixing chamber 6, in which a nozzle 1 for supplying the powder and a diffuser 2 for the filling tube 3 are arranged, and a ring 5 is formed between the outer diameter of the diffuser 2 and the inner diameter of the outer tube 4.

A szállított por-gáz keverék a por bevezetésére szolgáló 7 torkolaton keresztül a 6 keverökamrába áramlik. A kiáramló por áramát az 1 fúvókából nyomás alatt kilépő örvénygáz örvénylésbe hozza. Az örvénylő gázáram ejektorhatása révén a 3 feltöltő csőből kilépő por-gáz keverékből a gázt az 5 körgyűrű segítségével elszívatjuk. Ezen gázThe transported powder-gas mixture flows through the mouth for powder introduction into the mixing chamber 6. The stream of effluent powder is forced into the vortex gas exiting the nozzle 1 under pressure. Due to the ejector effect of the swirling gas stream, the gas is extracted from the powder gas mixture leaving the filling pipe 3 by means of the annular ring 5. This gas

-2193156 a 3 feltöltő cső' 2 díffúzorába beáramlik. Ezáltal növekszik a 3 feltöltő csőben az áramlási sebesség, ami a feltőltés intenzitásának növeléséhez vezet. A feltöltő gáz a berendezésből nem áramlik ki és így nem növeli a feltöltött porrészecskék kiáramlási sebességét, a feltöltött porrészecskék sztatikus villamos erőtérben a bevonandó tárgyhoz vándorolnak, ahol is a saját töltésük és a tárgy ellentétes töltése közötti erő hatására a tárgy felületéhez tapadnak.-2193156 flows into the '2 inflator tube of the 3 filling tubes. As a result, the flow rate in the filling tube 3 increases, which leads to an increase in the filling intensity. The charged gas does not flow out of the device and thus does not increase the flow rate of the charged powder particles, the charged powder particles migrate in a static electric field to the object to be coated, where they are adhered to the surface of the object.

A fentiekben leírt elrendezés csak egy példát ismertet, nem feltétlenül szükséges, hogy a feltöltéshez alkalmazott gázt körgyűrűn keresztül vezessük, ezt például egy vagy több csatornán keresztül is vezethetjük.The above-described arrangement provides only one example, it is not necessary that the gas used for the filling is passed through a ring ring, for example, through one or more channels.

A találmány szerint kialakított berendezés kielégítő mértékű töltést biztosít, amely a tárgy megfelelő bevonását eredményezi.The device according to the invention provides a sufficient degree of charge which results in proper coating of the object.

A találmány szerinti berendezés továbbá növeli az elektrosztatikus szórással történő rétegfelvitel biztonságát, mind fiziológiai szempontból, mind a por robbanásveszélyének szempontjából.The apparatus of the present invention further enhances the safety of electrostatic spray coating, both physiologically and in terms of dust explosion hazard.

Különösen előnyös, hogy az elektrosztatikusán árnyékolt helyek réteggel való ellátása is biztosított.It is particularly advantageous to provide a layer of electrostatically shielded sites.

Claims

CLAIMS 5 1. A method for plastic powders electrostatic depositing, in which the plastic powder purged formed tube dielectric material porgáz admixture and loaded self so ₁₀ furan electrostatically, characterized in that a gas for inflation, which is discharged from the apparatus porgáz mixture is swirled by the ejector effect of the gas stream.

2. Apparatus ¹⁵ district for carrying out according to claim 1, which is provided with a supply of turbulent gas nozzle inlet port torkolattal and grounded electrode, characterized in that the _9n mixing chamber (6) of the nozzle (1) of the filling pipe (3) the filling tube (3) is disposed in the outer tube (4) of the attachment, and an intermediate ring (5) is formed between the outer diameter of the filling tube (3) and the inner diameter of the outer tube (4).