HU208762B - Method for electrostatic coating inner surface of light source bulbs - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás fényforrásburák belső felületének elektrosztatikus bevonására, melynek során a bevonóporból fluidágyat képezünk, a bevonóport porfüstté alakítjuk, majd a porvezetéken és beszórópisztolyon keresztül a búrába vezetjük, a porfüst szemcséit nagy egyenfeszültséggel elektromosan feltöltjük és a bura belső felületére elektrosztatikusán leválasztjuk.

A fényforrások bóráinak belső felületét bizonyos esetekben különböző célokból különböző anyagokkal vonják be. A felvitt réteg biztosíthat diffúz fényt, módosíthatja az izzószál által kibocsátóik vagy gázkisülőlámpák esetén a kisülési fény spektrumát. A bevonatkészítés legkorszerűbb módszerének az elektrosztatikus bevonás tekinthető. Ilyen eljárás ismerhető meg pl. az US 4 099 080 vagy az EP 207 247 lajstromszámú szabadalmi leírásokból. Az előbb említett leírásban ízzólámpabura bevonást, az utóbbiba kisülőlámpabura bevonást ismertetnek.

Az elektrosztatikus burabevonás lényegében olyan bevonási eljárás, melynek során a bura belső felületére felviendő anyag (pl. SiO₂, fénypor, stb.) porából porfüstöt állítanak elő, a port alkalmas módon elektrosztatikusán feltöltik (rendszerint negatív töltésűre) és felmelegítéssel elektromosan vezetővé tett üvegbura belsejébe fúvatják. A bura elektródon keresztül a nagyfeszültségű áramforrás egyik, rendszerint pozitív elektródjához kapcsolódik. Az ellenkező polaritásra feltöltött por az elektromos térerő hatására a bura belső fala felé halad és ott leválik. Ezzel az áramkör zárul.

Fényforrások bóráinak elektrosztatikus bevonására alkalmas berendezés ismerhető meg a HU 184 030 lajstromszámú szabadalmi leírásból. Ez a megoldás áll legközelebb találmányunkhoz. A találmány lényegében az itt alkalmazott eljárás tökéletesítése új felismerések alapján. Ez a berendezés zárt körben működik, ami a bevonó por útját képezi. A zárt rendszerű bevonásnál a fel nem használt bevonópor visszajut a porgenerátorba. Ez az itt alkalmazott zárt porrendszer azonban előnytelen. A visszanyert fel nem használt por szemcsenagyság eloszlása nem egyezik meg a bevonóporéval. Ugyanakkor a berendezés porgenerátorában is mutatkozik szétfajtázódás, amikor a fluidizáló közeg a porfüstöt előállítja.

A találmánynak az a célkitűzése, hogy az említett hiányosságot kiküszöbölje. A találmány olyan eljárás, melynek alkalmazásával lehetővé válik porkeverékek, illetve nagyobb szemcseméretű porok felvitele állandó porkeverékarány, illetve szemcseméret eloszlás fenntartása mellett. Felismertük, hogy nyitott porrendszerrel is végrehajthatjuk a fényforrásburák belső felületének elektrosztatikus bevonását, ha a poradagolási eljárást függetlenítjük a fluidizátor működésétől. Ez azt jelenti, hogy nem a fluidizáló közeggel (levegővel) fúvatjuk ki a port a porgenerátorból a porfüst létrehozása érdekében, hanem a bevonóport a fluidizáló közegtől független levegőáram szívóhatását kihasználva szívatjuk ki a fluidágyból. így a korábbi módszerhez képest nagyobb porkoncentrációjú porfüstöt tudunk létrehozni és befúvatni búrába. Ezen túlmenően a porfüstben a bevonópor szemcseméret eloszlása állandó.

Felismerésünk szerint a porbeadagolás kézbentartására a szívóhatást biztosító primer fúvóka levegőáram mellett, - amely szívóhatását az ismert Venturi cső elv szerint fejti ki - kiegészítőleg egy szekunder vezérlő levegőáramlást is létrehozunk. A vezérlőáramlás segítségével szabályozhatjuk a poradagolást és a porkoncentrációt. A vezérlő levegőáramlás ilyen jellegű alkalmazása tudomásunk szerint új az elektrosztatikus bevonás területén.

Felismertük továbbá, hogy ha az előállított porfüstöt a beszórópisztolyban levő tangenciális bementű kifúvóbetéten át vezetjük be a beszórópisztolyba, akkor az áramlás útját meghosszabbítjuk. így a porfüst nem a cső tengelye mentén, hanem a cső kerülete mentén spirálalakban áramlik fölfelé, ezért a pisztolyból is körpályán áramlik ki. Ez elősegíti a pornak a bura belső felületén való optimális, azaz egyenletes eloszlását.

Felismeréseink alapján javított elektrosztatikus burabevonási eljárást dolgoztunk ki. Az eljárás szerint a fényforrásburák belső felületének bevonására a porszerű bevonóanyagból áramló levegővel porgenerátorban fluidágyat képezünk. A fluidágyból kiemeljük a bevonóport és abból a keverőtérben porfüstöt hozunk létre, melyet porvezetéken és beszórópisztolyon át vezetünk be a bura belsejébe. Bevezetés előtt azonban a porfüst részecskéit nagy egyenfeszültségű elektróddal (ún. n. koronázó elektróddal) elektromosan - általában negatív polaritásra - feltöltjük. Az elektromosan feltöltött port az ellenkező polaritású fenyforrásburák belső felületére leválasztjuk.

A találmányra az jellemző, hogy a fluidágyból a fluidizáló levegőáramtól független levegőárammal Venturi cső szívóhatásának felhasználásával emeljük ki a bevonóport. A keverőtérben ebből előállított porfüst porkoncentrációját pedig a szívóhatást biztosító áramló levegő és egy csonkon át a szívócsőbe beáramló vezérlő levegőáram nyomásainak egymáshoz viszonyított arányával állítjuk be. Az így előállított porfüstöt tangenciális bemenetű kifúvóbetéten át vezetjük a beszórópisztolyba, majd a fényforrásbura belsejébe.

Az eljárás megvalósítására szolgáló berendezés egyszerűbb a technika állása ismertetése során már említett korábbi magyar szabadalom szerinti berendezésnél. Termelékenysége ugyanolyan, viszont a bevonatok minősége felülmúlja a korábbi bevonatokét.

Találmányi eljárásunk foganatosítása szakember számára különböző kiviteli alakú berendezéssel lehetséges. Az eljárás alaposabb ismertetésének elősegítésére leírásunkhoz rajzmellckletet csatolunk, melyen nem korlátozó jelleggel példaképpen bemutatjuk az eljárás hasznosításával működő berendezésünket.

Rajzmellékletünk az alábbi ábrákból áll:

1. ábra: a porkiemelő és porfüst előállító egység vázlata,

2. ábra: a porgenerátor

3. ábra: a bcszórópisztoly bevonási pozícióban.

Az 1 ábrán mutatjuk a porkiemelő és porfüst előállító egység vázlatát, melynek központi szerkezeti eleme a 4 poradagoló. A 4 poradagolóba 11 fúvókán át áramlik be a

HU 208 762 Β primer vagy fuvóka levegő állandó sebességgel. A levegőáramlás az ismert Venturi elv szerint szívóhatást fejt ki és ennek felhasználásával az 5 csövön keresztül, mely 4 poradagolót összeköti 2 porgenerátor edénnyel kiemeljük a 2 porgenerátor edényben levő fluidágyból a szükséges mennyiségű port Az 5 csőbe torkolló 7 csonkon keresztül vezérlő vagy szekunder levegőt vezetünk be, melynek sebessége nem állandó, ciklusonként változik. A fluidágyból kiszívott bevonópor mennyiségének stabilizálására tehát a primer 11 fuvóka levegőárama mellett egy szekunder vezérlő levegőáramlást is létrehozunk 4 poradagolóban. A 7 csonkon beáramló vezérlőlevegő áramlási sebességének változtatásával, az áramoltatás esetleges megszüntetésével állítjuk be a portovábbítás időtartamát és a porfüst porkoncentrációját. A porfüstöt 10 keverőtérben állítjuk elő. Ha a porbefuvást meg kívánjuk szüntetni, akkor megnöveljük a 7 csonkon át beáramló vezérlő levegő nyomását és ezzel 11 fuvóka szívóhatását kompenzáljuk. Aporbefuvási periódusban viszont a kívánt mértékben csökkentenünk kell a vezérlő levegő nyomását.

A 2. ábrán mutatjuk a porgenerátort, melynek 2 porgenerátor edényében alakítjuk a bevonóporból előállított fluidágyat. A fluidágy a 2 porgenerátort mintegy 2/3-ad magasságig tölti ki. A fluidágyat 2 porgenerátor edény alján levő, a rajzon pozíciószámmal nem jelölt csonkon át bevezetett, porózus üvegszűrővel szűrt levegőáramlással tartjuk fenn. A 9 rotor forgatásával megakadályozzuk a csatomaképződést a fluidágyban. Az előkezelt homogenizált port 2 porgenerátor edény 1 tartályába töltjük, innen a port 12 utántöltőn keresztül beleengedjük 2 porgenerátor edénybe, miközben 9 rotort forgásban tartjuk és az említett alsó csonkon keresztül beáramoltatjuk a fluidizáló levegőáramot. Amint a kívánt fluidágy magasság kialakult 3 szintérzékelő automatikusan elzárja 1 tartály 12 utántöltőjével zárószelepét. Az alul beáramló fluidizáló levegőt 8 csonkon keresztül vezetjük el, mely 2 porgenerátor edény fedeléhez csatlakozik.

A 2 porgenerátor edény tetején van elhelyezve az elvi működést bemutató 1. ábrán már ismertetett porkiemelő és porfüst előállító egység. A 11 fuvókán át beáramoltatott levegővel a Venturi elv szerint kialakuló szívóhatás felhasználásával a fluidágyba merülő 5 csövön keresztül kiszívatjuk a porfüstképződéshez szükséges pormennyiséget, mely pormennyiséget a 7 csonkon át bevezetett vezérlő levegőárammal szabályozzuk a fentebb más ismertetett módon. A 4 poradagoló 10 keverőterében kialakított porfüstöt 6 összekötőcsövön keresztül 21 porvezetékbe vezetjük, mely 14 beszórópisztoly 13 kifiivóbetétjének 22 csonkjához kapcsolódik.

A 3. ábra mutatja a porfüst továbbvezetésére és végső hasznosítására használt szerkezeti elemeket. A porfüstöt 21 porvezetéken és a tangenciális bemenetű 13 kifiivóbetéten át 14 beszórópisztolyba vezetjük, melynek végén a töltést adó nagyfeszültségű (koronázó) 16 elektród van elhelyezve. 14 beszórópisztoly 18 burához viszonyítva két helyzetet foglalhat el. Amikor benyúlik a 18 bura belsejébe, akkor megy végbe a bevonási eljárás bevonó ciklusa. Ebben az esetben 14 beszórópisztoly „a” bevonó pozícióban van. A pisztoly másik helyzete az, amikor nincs a bura belsejében, ekkor 18 bura elmozdulhat a következő pozícióba. A pisztolynak ebben a „b” helyzetében nem áramlik át rajta porfüst. Abevonási ciklus folyamán 2 porgenerátor edényből 4 poradagolón, 21 porvezetéken és 13 kifuvóbetéten keresztül meghatározott szemcsenagyságú és szemcseeloszlású porfüstöt juttatunk 14 beszórópisztoly 15 fémcsövébe. Ez utóbbit fémesen összekötjük 24 nagyfeszültségű tápforrással. Az áramló porfüst szemcséi a 15 fémcső végén levő 16 elektród hatására elektromosan feltöltődnek, rendszerint negatív töltésűre. A megfelelően előmelegített 19 tartón elhelyezett 18 bórába befújt elektromosan feltöltött porfüst az elektromos térerő hatására 18 bura fala felé vándorobiak és azon leválnak, miközben 17 földelt lemezen keresztül 18 búrát kívülről körülvevő ionizált levegő közbejöttével elektromos töltésüket elveszítik. A beszórás folyamán le nem vált kis mennyiségű por a fuvóka levegővel együtt 20 elszívó dobozba távozik, majd innen az idecsatlakozó porszívó egységbe vezetjük, ahol egy szűrőbetéten leválasztjuk. A pormentes levegőt a szabadba vezetjük.

A 14 beszórópisztolyban elhelyezett 13 kifuvóbetét 23 tangenciális bemenetű csonkján át a bevonási ciklus alatt levegőt áramoltatunk 14 beszórópisztolyba, mely biztosítja a porfüst cirkulációs áramlását. Ez egyben csökkenti a porlerakódást a beszórópisztolyban.

A 18 bura belső felületén levált porréteg vastagságát átvilágításos módszerrel, a fényáteresztő képesség csökkenése alapján mérjük. A mért értéknek bizonyos tűréshatáron belül meg kell felelnie az etalon bórával mért értéknek. A megfelelő rétegvastagság elérésekor a beszórási ciklust a mérőkészülék automatikájával leállítjuk.

Claims (1)

1. SZABADALMI IGÉNYPONT

   Eljárás fényforrásburák beslő felületének elektrosztatikus bevonására, melynek során

   - a bevonóporból porgenerátorban levegőáramoltatással és mechanikus keveréssel fluidágyat képezünk,

   - a fluidágyból kiemelt bevonóport füstté alakítjuk, majd

   - porvezetéken és beszórópisztolyon keresztül a bevonandó búrába vezetjük,

   - közben a porfüst szemcséit nagy egyenfeszültségű elektróddal elektromosan feltöltjük, és végül

   - a bura belső felületére elektrosztatikusán leválasztjuk és

   - a levált réteg vastagságát a fényáteresztő képesség csökkenése alapján mérjük, azzaljellemezve, hogy

   - a fluidágyból a port a fluidizáló levegőáramtól független levegőárammal

   - Venturi cső alkalmazásával szívatjuk ki,

   - miközben a Venturi cső szívócsövébe a szívóhatást lerontó levegőáramot vezetünk be és

   - az így előállított porfüstöt tangenciális bemenetű kifuvóbetéten át vezetjük a beszórópisztolyba.