NO130305B

NO130305B -

Info

Publication number: NO130305B
Application number: NO68568A
Authority: NO
Inventors: J Juvinall; E Kock
Original assignee: Ransburg Electro Coating Corp
Priority date: 1967-03-20
Filing date: 1968-02-24
Publication date: 1974-08-12
Also published as: SE361846B; NL161376C; BE710386A; DE1696644A1; FR1554228A; ES351147A1; CH477919A; NL6803971A; JPS5327288B1; PL72576B1; GB1224912A; GB1224911A

Description

Fremgangsmåte ved elektrostatisk påføring av et Method of electrostatic application of a

flytende beleggmateriale på en gjenstand. liquid coating material on an object.

Foreliggende oppfinnelse angår generelt elektrostatisk påføring The present invention generally relates to electrostatic application

av, i luft finfordelt, flytende beleggmateriale på en gjenstand. of, in air finely divided, liquid coating material on an object.

Mer spesielt er oppfinnelsen rettet mot en fremgangsmåte som omfatter påtrykning av høy spenning på det flytende beleggmateriale, utsendelse av det flytende beleggmateriale som en elektrisk oppladet strøm og påvirkning av den elektrisk oppladede strøm med trykkluft for å bryte opp strømmen og å danne elektrisk oppladede sprutpartikler. More particularly, the invention is directed to a method which comprises applying a high voltage to the liquid coating material, sending the liquid coating material as an electrically charged current and affecting the electrically charged current with compressed air to break up the current and to form electrically charged spray particles.

Ifølge tidligere kjent teknikk har man ment at elektrostatiske sprøytepistoler, hvor finfordelingen fremkommer ved hjelp av luft, skal drives med så høye spenninger at en vesentlig ionisering av luften fremkommer ved finfordelingssonen, fordi en utilstrekkelig oppladning av de utsprøytede partikler ellers kan ventes. Spenninger som overstiger 50 kV er derfor blitt pålagt enten et ut-sprøytningsmunnstykke av metall eller en feltkonsentrerende elektrode umiddelbart inntil munnstykket. Slike spenninger frembringer en vesentlig ionisering av luften og koronadannelse. Den feltkonsentrerende elektrode utgjøres i den mest effektive form av en enkelt utadragende nål. According to previously known technology, it has been thought that electrostatic spray guns, where the fine distribution occurs with the help of air, must be operated with such high voltages that a significant ionization of the air occurs at the fine distribution zone, because an insufficient charging of the sprayed particles can otherwise be expected. Voltages exceeding 50 kV have therefore been applied to either a metal ejection nozzle or a field concentrating electrode immediately adjacent to the nozzle. Such voltages produce a substantial ionization of the air and corona formation. The field concentrating electrode is constituted in the most effective form by a single protruding needle.

I samsvar med teknikkens stand kan også elektrostatisk finfordeling In accordance with the state of the art, electrostatic fine distribution is also possible

og påføring av et flytende beleggmateriale skje fra en, med stor ladning oppladet skive eller klokke eller bladformet elektrode, gjennom hvilken partikler i finfordelt form avgis til den omgivende rolige atmosfære og således uten å forstyrres av den luft som vanligvis kreves for finfordeling, og dette er en meget effektiv metode, som er kjent som Ransburg-prosess nr. 2. and application of a liquid coating material is effected from a highly charged disk or bell or blade-shaped electrode through which particles in finely divided form are emitted into the surrounding still atmosphere and thus without being disturbed by the air normally required for fine distribution, and this is a very effective method, which is known as Ransburg Process No. 2.

I slike anlegg hvor oppladningen av de utsprøytede partikler skjer In such facilities where the charging of the sprayed particles takes place

ved ionebombardement, noe som er tilfelle når en oppladet elek- by ion bombardment, which is the case when a charged elec-

trode anvendes, har man en vesentlig "romstrøm" fra påføringsdelen til den gjenstand som utgjør treffpunktet. I de fleste tilfelle er denne elektriske strøm så stor at ved uteblivelse av påsprøyt-ningsfarge går det en merkbar elektrisk vind fra påføringsdelen. trode is used, there is a significant "space flow" from the application part to the object that forms the point of impact. In most cases, this electric current is so great that in the absence of spray paint there is a noticeable electric wind from the application part.

Ved de kommersielle utførelsesformene av Ransburg-prosess nr. 2 In the commercial embodiments of Ransburg process No. 2

er strømmen fra påføringsdelen til arbeidsstykket stor, hvis det ikke forefinnes beleggmateriale, men strømmen blir mindre når beleggmateriale tilføres påføringsdelen. Ved med luft arbeidende finfordelingsanordninger minskes strømføringen til den gjenstand som utgjør treffpunktet,når beleggmateriale forefinnes, i forhold til den romstrøm man har når det ikke forefinnes noe beleggmateriale. Ved ikke tilstedeværelse av sprøytemateriale er strømmen ved the current from the application part to the workpiece is large if no coating material is present, but the current decreases when coating material is supplied to the application part. In the case of fine distribution devices working with air, the flow of current to the object that forms the point of impact, when coating material is present, is reduced in relation to the room current when no coating material is present. In the absence of spray material, the power is on

normal spenning (100kV) og normal avstand (30 cm) over 80 mikroampere, og en gjenstand i det elektrostatiske felt utenfor sprøyte-sonen vil, hvis den ikke er jordet, fange opp en vesentlig ladning. normal voltage (100kV) and normal distance (30cm) above 80 microamps, and an object in the electrostatic field outside the spray zone will, if not grounded, pick up a substantial charge.

I en bestemt tidsperiode vil hver ikke jordet gjenstand i nærheten For a certain period of time, every ungrounded object nearby will

av påføringsdelen, f.eks. i en avstand av 1,5 - 1,8 meter fra den oppladede påføringsdel samle opp en vesentlig elektrostatisk lad- of the application part, e.g. at a distance of 1.5 - 1.8 meters from the charged application part accumulate a significant electrostatic charge

ning ved samtlige av de inntil nå kjente anordninger. Når lad- ning with all of the hitherto known devices. When charge-

ningsoppsamlingen er slik at gjenstandens spenning overstiger over-slagsspenningen til det nærmest beliggende jordete punkt, fremkommer en gnist, som i mange tilfelle kan være farlig. En gnistutladning kan medføre en meget ubehagelig fornemmelse hos en person og kan også medføre brannskader, hvis gnisten opptrer i atmosfæren i en sprøyteboks hvor det finnes brennbart beleggmateriale. Av denne grunn skjer vanligvis elektrostatisk sprøytemalihg i en boks eller et område hvor man har passet på at det ikke finnes noen ikke jordete gjenstander. Nødvendigheten av å gjennomføre disse forsiktighets-regler medfører en viss ulempe. Alvorlige ulykker er tidligere inn-truffet på grunn av at den betjenende p2rson har vært uforsiktig eller på grunn av at man ikke har visst at en jordforbindelse har vært dårlig. Som et eksempel-kan nevnes at en i en sprøyteboks anbragt metallgjenstand, som ikke er jordet (også omfattende et ar-beidsstykke) , vil fange opp en ladning som til.slutt medfører over-slag til jord. Hvis sprøyteboksen inneholder brennbart materiale eller brennbar atmosfære, kan en brann oppstå. Hvis den som gjem en-fører arbeidet i sprøyteboksen har sko med gummisåler, kan hans kropp bli tilstrekkelig oppladet til at berøring med en jordet gjenstand kan medføre et ubehagelig støt. Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse elimineres denne risiko, da det ikke påføres ladninger på en gjenstand i andre tilfelle enn når denne virkelig skal påføres et belegg. collection is such that the object's voltage exceeds the surge voltage to the nearest earthed point, a spark appears, which in many cases can be dangerous. A spark discharge can cause a very unpleasant sensation for a person and can also cause burns, if the spark occurs in the atmosphere of a spray can where there is flammable coating material. For this reason, electrostatic spray painting usually takes place in a box or area where care has been taken that there are no non-grounded objects. The need to implement these precautionary rules entails a certain disadvantage. Serious accidents have occurred in the past because the operator was careless or because one did not know that an earth connection was bad. As an example, it can be mentioned that a metal object placed in a spray can, which is not earthed (also including a work piece), will pick up a charge which eventually causes a flashover to earth. If the spray can contains flammable material or a flammable atmosphere, a fire may occur. If the person hiding the work in the spray box has shoes with rubber soles, his body may become sufficiently charged that contact with a grounded object may cause an unpleasant shock. With the help of the present invention, this risk is eliminated, as charges are not applied to an object in any other case than when it is really to be coated.

Ifølge teknikkens stand har en spenning kunnet bli pålagt et flytende beleggmateriale ved å anbringe en elektrode i dette og å anvende en påføringsdel av elektrisk isolerende materiale, idet elektroden har hatt en beliggenhet i tilstrekkelig avstand fra én utstrømnings-åpning til at gnister ikke skal fremkomme, og påføringsanordningen kan berøres uten fare. En tidligere beskrevet påføringsanordning bygger imidlertid på elektrostatiske kreftar for å finfordele og påføre beleggmaterialet. Denne påføringsanordning har hatt en kapasitet på noen cm 3pr. minutt, hvilket fra et kommersxelt syns-punkt ikke er av særskilt interesse. According to the state of the art, a voltage has been able to be imposed on a liquid coating material by placing an electrode in it and using an application part of electrically insulating material, the electrode having been located at a sufficient distance from one outflow opening so that sparks are not to appear, and the application device can be touched without danger. A previously described application device, however, relies on electrostatic forces to finely distribute and apply the coating material. This application device has had a capacity of a few cm 3pr. minute, which from a commercial point of view is not of particular interest.

Ved utførelse av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan det anvendes en anordning, hvor oppladningen av beleggmaterialet skjer ved hjelp av en elektrode innført i en av beleggmaterialet bestående søyle, hvilket allerede er kjent fra teknikkens stand. Et meget stort volum (mer enn 300 - 400 cm 3) When carrying out the method according to the present invention, a device can be used, where the charging of the coating material takes place by means of an electrode introduced into a column consisting of the coating material, which is already known from the state of the art. A very large volume (more than 300 - 400 cm 3)

kan finfordeles pr. minutt ved hjelp av rent mekaniske krefter, som oppnås fra en for finfordelingen anvendt luftstrøm, hvoretter avsettingen på arbeidsstykket skjer elektrostatisk. Finfordelingen ved hjelp av luft er derfor et krav for at man can be finely divided per minute by means of purely mechanical forces, which are obtained from an air flow used for the fine distribution, after which the deposition on the work piece takes place electrostatically. The fine distribution using air is therefore a requirement for one

skal oppnå en god arbeidsmåte ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. must achieve a good working method by the method according to the present invention.

En strøm av beleggmateriale, som avgis fra et munnstykke med en hastighet på o f.eks. 150 cm 3 pr. minutt kan på en tilfredsstillende måte opplades og finfordeles ved hjelp av den vanlige fremoverret-tede, aksielle luftstrøm som avgis fra en ringformet åpning beliggende umiddelbart omkring den åpning fra hvilken beleggmaterialet avgis. Det har imidlertid vist seg at et meget større og bedre be-herskbart beleggmønster, såvel som høyere belegningsvirkningsgrad, oppnås hvis luftstrømmen får en hvirvelbevegelse før den treffer maling- eller fargestrømmen. Den hvirvlende luftstrøm forminsker de oppladete belegningspartiklers fremoverhastighet og medfører at de lettere påvirkes av det elektrostatiske felt i nærheten av arbeidsstykket. Hvis det ønskede sprøytemønster er rundt, anvendes foreliggende oppfinnelse derfor mest fordelaktig sammen med anordninger, hvor det finnes organer for å sette luften i hvirvel-bevegelse før den går ut fra den ringformede åpning. A stream of coating material, which is emitted from a nozzle at a speed of o e.g. 150 cm 3 per minute can be satisfactorily charged and finely distributed by means of the usual forward-directed, axial airflow which is emitted from an annular opening located immediately around the opening from which the coating material is emitted. However, it has been shown that a much larger and better controllable coating pattern, as well as a higher coating efficiency, is achieved if the air stream is given a vortex movement before it hits the paint or color stream. The swirling airflow reduces the forward speed of the charged coating particles and causes them to be more easily affected by the electrostatic field in the vicinity of the workpiece. If the desired spray pattern is circular, the present invention is therefore most advantageously used in conjunction with devices, where there are means to set the air in vortex motion before it exits from the annular opening.

I visse tilfelle, f.eks. når det er tale om å belegge store, plane flater, kan det være fordelaktig å ha et vifteformet eller elliptisk mønster istedenfor det runde mønster som fremkommer ved hjelp av den ovenfor beskrevne ringformede åpning....^ elliptisk mønster kan oppnås ved anvendelse av en skive av luft for avflatningen eller ved anvendelse på en vanlig trakt. In certain cases, e.g. when it comes to coating large, flat surfaces, it may be advantageous to have a fan-shaped or elliptical pattern instead of the round pattern produced by means of the above-described annular opening....^ elliptical pattern can be obtained by using a disc of air for the flattening or when applied to a normal funnel.

Det har vist seg at beleggmaterialets elektriske ledningsevne er It has been shown that the electrical conductivity of the coating material is

av vesentlig betydning i forbindelse med denne teknikk. Hvis beleggmaterialet hår altfor stor ledningsevne, vil den elektriske strøm på grunn av den av beleggmateriale bestående søyle fra oppladningselektroden til den jordete reguleringsnål i sprøytepistolen, som forøvrig vil bli beskrevet senere, bli øket på en ikke ønsket måte, og belegningsvirkningsgraden synker. Når det er tale om et beleggmateriale med stor ledningsevne, vil videre en målbar ioni-seringsstrøm til jordete gjenstander kunne opptre, men en hensikt of significant importance in connection with this technique. If the coating material has excessively high conductivity, the electric current due to the column consisting of coating material from the charging electrode to the grounded regulation needle in the spray gun, which will be described later, will be increased in an undesired way, and the coating efficiency will decrease. When it comes to a coating material with high conductivity, a measurable ionization current to earthed objects could also occur, but a purpose

med foreliggende oppfinnelse er særlig å unngå denne elektriske romstrøm, når det ikke utsprøytes noe farge. Hvis på den annen side beleggmaterialet har altfor stor spesifikk motstand, kan det ikke motta eller oppta tilstrekkelig ladning fra oppladningselektroden, og belegningsvirkningsgraden synker også i dette til- with the present invention is particularly to avoid this electric space current, when no color is sprayed. If, on the other hand, the coating material has an excessively high specific resistance, it cannot receive or absorb sufficient charge from the charging electrode, and the coating efficiency also decreases in this

felle. trap.

Den løsning som foreliggende oppfinnelse innebærer i forbindelse The solution which the present invention involves in connection

med ovenstående utgjør en fremgangsmåte hvis nye og særegne trekk i første rekke består i at den spesifikke elektriske motstand av beleggriaterialet avpasses til å ligge innenfor området fra 0,3 til 300 megohmcentimeter og : ': den spenning som påtrykkes beleggmaterialet, innreguleres for effektiv oppladning av sprutpartiklene uten dannelse av nevneverdig luftionisering fra det elektrisk oppladede beleggmateriale og til en verdi lavere enn 40 kilovolt. with the above constitutes a method whose new and distinctive features primarily consist in the fact that the specific electrical resistance of the coating material is adapted to lie within the range from 0.3 to 300 megohm centimeters and : ': the voltage applied to the coating material is regulated for efficient charging of the spray particles without the formation of significant air ionization from the electrically charged coating material and at a value lower than 40 kilovolts.

På denne måte kommer således hovedsakelig hele den elektriske strøm In this way, essentially all of the electrical current comes

som når den gjenstand som skal belegges, til å bli medført av det materiale som påsprøytes, og herved oppnås et minimum av ladnings-oppbygning på gjenstanden, og likeledes elimineres ladningsoppsamling på ikke jordete gjenstander utenfor påføringssonen. which reaches the object to be coated, to be carried away by the material that is sprayed on, thereby achieving a minimum of charge build-up on the object, and also eliminating charge accumulation on non-grounded objects outside the application zone.

Når en oppladningsspenning påtrykkes fargesøylen i en sprøytepistol When a charging voltage is applied to the color column in a spray gun

med et jordet element beliggende i en avstand fra oppladnings-elektrodan i motsatt retning av munnstykket, vil en elektrisk strør.- with an earthed element located at a distance from the charging electrode in the opposite direction of the nozzle, an electric current will.

som kjent flyte fra oppladningselektroden til det jordete element via fargesøylen. Størrelsen av denne strøm er avhengig av den på- as known flow from the charging electrode to the earthed element via the color column. The magnitude of this current depends on the

lagte spenning og av fargesøylens spesifikke motstand. Hvis spen-ningstilførselsanordningen er slik, at det er umulig å opprettholde full spenning ved oppladningselektroden når strømmen går fra oppladningselektroden til jord, vil spenningen ved oppladningselekt- applied voltage and of the specific resistance of the color column. If the voltage supply device is such that it is impossible to maintain full voltage at the charging electrode when the current goes from the charging electrode to earth, the voltage at the charging electrode will

roden minske med økende strømføring, noe som medfører det ønskede resultat at det er en lavere spenning mellom oppladningselektroden og pistolens fremside, hvilken, berøres av den som benytter pistolen. the root decreases with increasing current flow, which brings about the desired result that there is a lower voltage between the charging electrode and the front of the gun, which is touched by the person using the gun.

Eftersom strømmen til arbeidsstykket, eller den gjenstand som utgjør måleelektroden, nesten helt og holdent (mer enn 99?^) opprettholdes av fargepartiklene, kan ladningen til fargepartiklene, angitt i mikrocoulomb pr. gram, avleses nesten direkte som en funksjon av den i mikroampere målte strøm fra måleelektroden til jord (1 ampere = 1 coulomb pr. sekund). En sammenligning mellom forskjellige be-leggmaterialers egnethet og forskjellige munnstykkeformers virknings-grad kan således gjennomføres meget hurtig ved hjelp av avlesningen av strømmen til måleelektroden. Generelt kan det sies at jo høyere ladning en partikkel har, desto større vil anordningens virknings-grad være. Det har vist seg at ved beleggmateriale med optimal spesifikk motstand og med samtlige videre forhold anordnet for å Since the current to the workpiece, or the object that makes up the measuring electrode, is almost entirely (more than 99?^) maintained by the color particles, the charge to the color particles, expressed in microcoulombs per gram, is read almost directly as a function of the current measured in microamperes from the measuring electrode to earth (1 ampere = 1 coulomb per second). A comparison between the suitability of different coating materials and the degree of effectiveness of different nozzle shapes can thus be carried out very quickly with the help of the reading of the current to the measuring electrode. In general, it can be said that the higher the charge a particle has, the greater the efficiency of the device will be. It has been shown that in the case of coating material with optimal specific resistance and with all other conditions arranged to

gi optimal overstrømningsvirkningsgrad, målt på den nedenfor an- provide optimal overflow efficiency, measured on the below an-

gitte måte, vil strømføringen fra måleelektroden til jord angi en spesifikk ladning på ca. 1,3 - 1,4 mikrocoulomb pr. gram fuktig farge. Denne spesifikke ladning oppnås med en ladningsspenning på 32 kV med en fargestrøm på 150 gram pr. minutt og de andre parameterne valgt på en måte som er angitt i det følgende. Selv om det virker som om det skulle kunne opptre en liten økning i virknings-grad eller effektivitet når spenningen stiger, er den maksimale spenning, som kan benyttes ifølge foreliggende oppfinnelse, den som medfører begynnende ionisering. Ettersom det alltid finnes ioniserte partikler i luften, vil det alltid skje en vandring av disse naturlig forekommende luftioner mellom sprøytepistolen og arbeidsstykket når et elektrostatisk felt oppbygges, men denne ionevandring resulterer i en elektrisk strøm som er så lav at den i]::-e kan måles. Den maksimale ladningsspenning kan velges ved at sprøytepistolen fylles med farge med en bestemt ledningsevne,, dog uten at det skjer noen utsprøytning av farge. Med en avstand på 20 cm fra pistolen til en av metall bestående måleelektrode økes spenningen inntil det skjer et lite utslag fra null på et mikroamperemeter hvor fullt skalautslag tilsvarei j. mikroampere, idet dette mikroamperemeter er innkoblet mellom måleelektroden og jord. given way, the current flow from the measuring electrode to earth will indicate a specific charge of approx. 1.3 - 1.4 microcoulomb per grams of moist color. This specific charge is achieved with a charge voltage of 32 kV with a color current of 150 grams per minute and the other parameters selected in a manner indicated below. Although it seems as if a small increase in effectiveness or efficiency could occur when the voltage rises, the maximum voltage that can be used according to the present invention is that which causes initial ionization. As there are always ionized particles in the air, there will always be a migration of these naturally occurring air ions between the spray gun and the workpiece when an electrostatic field is built up, but this ion migration results in an electric current that is so low that it i]::-e can be measured. The maximum charge voltage can be selected by filling the spray gun with paint with a specific conductivity, but without any spraying of paint. With a distance of 20 cm from the gun to a measuring electrode consisting of metal, the voltage is increased until a small deviation from zero occurs on a microammeter where full scale deviation corresponds to j. microamperes, as this microammeter is connected between the measuring electrode and earth.

Selv om hvert enkelt element i den anordning som benyttes ved ut-førelse av foreliggende oppfinnelse i og for seg er kjent, har den i det følgende i detalj beskrevne arbeidsmåte ikke tidligere vært kjent eller benyttet. Although each individual element of the device used in carrying out the present invention is known in and of itself, the working method described in detail below has not previously been known or used.

I korthet går således denne oppfinnelse ut på en sikker og effektiv fremgangsmåte for påføring av beleggmaterialet ved anvendelse av trykkluft for å bryte opp beleggmaterialet til sprutpartikler. In short, this invention thus concerns a safe and effective method for applying the coating material using compressed air to break up the coating material into spray particles.

Kjente elektrostatiske luftsprøytemetoder krever luftionisering og oppladning av sprutpartiklene ved ionebombardement, for å oppnå effektiv avsetning. Skjønt slike kjente metoder er effektive, vil den luftionisering som anvendes for oppladningen medføre en uønsket elektrisk oppladning av ujordete gjenstander som måtte befinne seg i nærheten av arbeidsstedet. Akkumulert ladning på ujordete gjenstander fører til farlige arbeidsbetingelser slik som angitt ovenfor. Foreliggende oppfinnelse omfatter i kombinasjon tilpasning av den spesifikke motstand av beleggmaterialet og den påtrykte spenning for å oppnå effektiv oppladning og effektiv påføring av lufttUdannede sprutpartikler, men uten nevneverdig luftionisering. Anvendelse av denne fremgangsmåte tillater effektiv bruk av beleggmaterialer uten at det genereres uønskede akkumulerte elektriske ladninger på ujordete gjenstanden som kan befinne seg i det område hvor fremgangsmåten utføres. Known electrostatic air spraying methods require air ionization and charging of the spray particles by ion bombardment, in order to achieve effective deposition. Although such known methods are effective, the air ionization used for charging will result in an unwanted electrical charging of ungrounded objects that may be in the vicinity of the workplace. Accumulated charge on ungrounded objects leads to hazardous working conditions as stated above. The present invention includes, in combination, adaptation of the specific resistance of the coating material and the applied voltage to achieve effective charging and effective application of air-formed spray particles, but without significant air ionization. Application of this method allows efficient use of coating materials without unwanted accumulated electrical charges being generated on the ungrounded object which may be in the area where the method is carried out.

Denne oppfinnelse blir fortrinnsvis, som nevnt, utført med sprøyte-pistoler eller sprøyteapparater hvis fremre parti er av isolerende materiale. Anvendelse av slike apparater i forbindelse med denne oppfinnelse tillater at forstøvningen finner sted ved eller nær malingutløpsåpningen med et minimum av elektrisk skjerming av malingen eller beleggmaterialet. Et apparat med sitt fremre parti utført av isolerende materiale kan også være utformet med frem-springende partier som strekker seg lenger frem enn malingutløpsåpningei for å rette trykkluft mot malingstrømmen på slik måte at mønsteret av de oppladete sprutpartikler blir tilformet på hensiktsmessig måte. This invention is preferably, as mentioned, carried out with spray guns or spray devices whose front part is made of insulating material. Use of such apparatus in connection with this invention allows the atomization to take place at or near the paint outlet opening with a minimum of electrical shielding of the paint or coating material. An apparatus with its front part made of insulating material can also be designed with projecting parts that extend further forward than the paint outlet opening in order to direct compressed air towards the paint flow in such a way that the pattern of the charged spray particles is shaped in an appropriate manner.

For å forklare oppfinnelsen nærmere henvises til den følgende be-skrivelse i forbindelse med tegningene. To explain the invention in more detail, reference is made to the following description in connection with the drawings.

Figur 1 viser et oppriss,' delvis i snitt av en utførelsesform Figure 1 shows an elevation, partially in section of an embodiment

for en sprøytepistol, som kan benyttes for å gjennomføre fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse. for a spray gun, which can be used to carry out the method according to the present invention.

Figur 2 er et snitt langs linjen 2-2 på figur 1. Figure 2 is a section along line 2-2 in Figure 1.

Figur 3 er et snitt langs linjen 3-3 på figur 1. Figure 3 is a section along line 3-3 in Figure 1.

Figur 4 er et delriss, delvis i snitt, som viser en annen ut-førelsesform på munnstykket. Figure 4 is a partial view, partly in section, showing another embodiment of the nozzle.

Figur 5 er et riss sett forfra, fra linjen 5-5 på figur 4. Figure 5 is a view seen from the front, from line 5-5 in Figure 4.

Figur er et vertikalt snitt av en del av en annen ut f ørelsesf orm sprøytepistolen, som kan benyttes for å gjennomføre fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen og ved hjelp av hvilken det oppnås et vifteformet mønster. Figure is a vertical section of a part of another embodiment of the spray gun, which can be used to carry out the method according to the invention and with the help of which a fan-shaped pattern is obtained.

Figur 7 er et riss sett forfra av r/unningen på sprøytepistolen Figure 7 is a front view of the barrel of the spray gun

på figur 6. on Figure 6.

Figur 8 er et snitt i større målestokk langs linjen 8-8 på Figure 8 is a section on a larger scale along the line 8-8 on

figur 6. / figure 6. /

/ /

På tegningene vises sprøytepistoler, som kan brukes til å gjennom- The drawings show spray guns, which can be used to

føre fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, og det vises tre forskjellige former på munnstykker og kapper, idet to av disse medfører et rundt sprøytemønster og en av dem gir et vifteformet sprøytemønster. Hvert av mønstrene har sine fordeler. Når det f.eks. skal benyttes en håndsprøytepistol for å belegge en gjen- carry out the method according to the present invention, and three different shapes of nozzles and caps are shown, with two of these resulting in a round spray pattern and one of them giving a fan-shaped spray pattern. Each of the patterns has its advantages. When it e.g. a hand spray gun must be used to coat a re-

stand som stort sett er plan, eller ihvertfall har plane, panel-lignende områder, kan operatøren foretrekke et vifteformet sprøyte-mønster. Ved åpne gjenstander, f.eks. av metall bestående av møbelben eller sykkelrammer, foretrekker operatøren som oftest et sprøytemønster som er rundt. stand that is mostly flat, or at least has flat, panel-like areas, the operator may prefer a fan-shaped spray pattern. In the case of open objects, e.g. of metal consisting of furniture legs or bicycle frames, the operator usually prefers a spray pattern that is circular.

På figur 1 vises en fortrinnsvis benyttet utforming for en sprøyte-pistol, som medfører et rundt sprøytemønster. Pistolen har et hå-vrltak 10 med en indre kanal 11, til hvilken det kan tilkobles en luftslange 12. Kanalen 11 reguleres ved hjelp av en ventil 13, Figure 1 shows a preferably used design for a spray gun, which results in a round spray pattern. The gun has a swirl cap 10 with an internal channel 11, to which an air hose 12 can be connected. The channel 11 is regulated by means of a valve 13,

som kan føres til åpen stilling ved hjelp av en avtrekker 14 og til stengt stilling ved hjelp av en fjær 15. Den for finfordelingen beregnede luft går inn i pistolen via kanalen 11 og ventilen 13 samt til en indre kanal 16 i et pistollegeme som ^oin helhet er be- which can be moved to the open position by means of a trigger 14 and to the closed position by means of a spring 15. The air calculated for the fine distribution enters the gun via the channel 11 and the valve 13 as well as to an internal channel 16 in a gun body as ^oin totality is be-

tegnet med 17. sign with 17.

Luftkanalen. 16 slutter i et ringformet luftkammer 18 ved pistollegemets 17 fremre ende. The air duct. 16 ends in an annular air chamber 18 at the front end of the gun body 17.

Beleggmaterialet føres inn i pistollegemet 17 via en slange 19, The coating material is fed into the gun body 17 via a hose 19,

som går til en midtkanal 20 i pistollegemet. En nålventil 21 virker sammen med et sete 22 for å regulere strømmen av beleggmateriale gjennom pistolen, og ventilens 21 skaft går via en vanlig pakning 23 ut i et i den bakre del beliggende kammer 24, hvor en innstill- which goes to a central channel 20 in the gun body. A needle valve 21 works together with a seat 22 to regulate the flow of coating material through the gun, and the shaft of the valve 21 goes via a regular gasket 23 into a chamber 24 located in the rear part, where an

bar fjær 25 er anbragt for å føre ventilen for beleggmaterialet til stengt stilling. En ansats 26 på ventilskaftet påvirkes av avtrek- bar spring 25 is arranged to move the valve for the coating material to the closed position. A shoulder 26 on the valve stem is affected by pull-

keren 14 for på vanlig, måte å åpne ventilen mot virkningen av fjæren 25. Når ventilen 21 er åpen, strømmer beleggmaterialet fremover gjennom en innsats 27 med en konisk fremre ende 28, mot hvilken en på tilsvarende måte konisk del av pipen 29 ligger an, the valve 14 to open the valve in the usual way against the action of the spring 25. When the valve 21 is open, the coating material flows forward through an insert 27 with a conical front end 28, against which a correspondingly conical part of the pipe 29 abuts,

når pipen og en munnstykkeanordning forenes med pistollegemet 17. when the barrel and a nozzle assembly are joined to the gun body 17.

Den for oppladning nødvendige spenning tilføres sprøytepistolen The voltage required for charging is supplied to the spray gun

på en eller annen hensiktsmessig måte. En kabel 30 er anordnet og strekker seg inn i en utboring 31 i pistolhåndtaket 10 og går gjennom den for finfordelingsluften beregnede kanal 16. Ut- in some appropriate way. A cable 30 is arranged and extends into a bore 31 in the gun handle 10 and passes through the channel 16 designed for the fine distribution air.

boringen 31 har eventuelt en pakning ved innløpsenden for å forhindre at den for finfordelingen beregnede luft går ut, når ventilen 13 the bore 31 optionally has a gasket at the inlet end to prevent the air calculated for the fine distribution from escaping when the valve 13

er åpen. Den for oppladningsspenningen beregnede kabel 30 er tilsluttet til en egnet spenningskilde 32, hvis ene side er jordet, is open. The cable 30 calculated for the charging voltage is connected to a suitable voltage source 32, one side of which is grounded,

og det av metall bestående pistollegeme 17 holdes også på jord-potensial på en eller annen egnet måte, f.eks. ved at det forefinnes en vanlig jordingsleder i luftslangen 12. Denne jordingsleder ut- and the gun body 17 consisting of metal is also held at earth potential in some suitable way, e.g. in that there is an ordinary grounding conductor in the air hose 12. This grounding conductor

gjør vanligvis en del av fletningen som omgir luftslangen og er ikke spesielt vist på tegningen, med unntak av den skjematisk angitte jordingen ved det punkt på figur 1 hvor slangen 12 er avbrutt. usually forms part of the braid surrounding the air hose and is not specifically shown in the drawing, with the exception of the schematically indicated grounding at the point in Figure 1 where the hose 12 is interrupted.

Det første av de på tegningene viste munnstykker er på figur 1 vist Figure 1 shows the first of the nozzles shown in the drawings

i snitt og utgjøres av en pipe 40 av isolerende materiale og utstyrt med gjennom dienne gående og ved hjelp av boringer fremkom- in section and consists of a pipe 40 of insulating material and equipped with passing through it and with the help of bores

mede kanaler for luft og beleggmateriale. Pipen holdes fast til det av metall bestående pistollegeme 17 ved hjelp av en hylse- with channels for air and coating material. The barrel is held firmly to the gun body 17 consisting of metal by means of a sleeve

mutter 42, som fortrinnsvis består av metall og som virker med gjenger 43 på pistollegemet og med en ansats 44.på.en holder 45, som er påskrudd på pipens 40 bakre ende. Det avsmalnende eller koniske avsnitt 28 på pipen 40 holdes i tilslutnings- og tetnings-forbindelse med innsatsen 27 ved hjelp av hylsemutteren 42. Det ringformede luftkammer 18 ved pistollegemets 17 fremre ende munner ut i hylsemutterens 42 indre og i en for finfordelingsluften beregnet kanal ,46, som strekker seg aksialt fremover gjennom pipen 40 til et ringformet luftkammer 47. Hylsemutteren 42 tjener sammen med pistollegemet 17 som en feltforsterkende elektrode, men det foregår ikke noen strømføring via luften eller langs pipens ytter-flate fra pistolens fremre ende til hylsemutteren og det skjer heller ingen ionisering gjennom denne. nut 42, which preferably consists of metal and which works with threads 43 on the gun body and with a shoulder 44.on.a holder 45, which is screwed onto the rear end of the barrel 40. The tapered or conical section 28 of the pipe 40 is held in connecting and sealing connection with the insert 27 by means of the sleeve nut 42. The annular air chamber 18 at the front end of the gun body 17 opens into the interior of the sleeve nut 42 and into a channel intended for the fine distribution of air, 46 , which extends axially forward through the barrel 40 to an annular air chamber 47. The sleeve nut 42 serves together with the gun body 17 as a field-strengthening electrode, but there is no current flow via the air or along the outer surface of the barrel from the front end of the gun to the sleeve nut and it happens also no ionization through this.

En kanal 48 for beleggmateriale strekker seg fremover gjennom A channel 48 for coating material extends forwardly through

pipen fra innsatsen 27 og pipens avsnitt 29. Denne kanalens len- the pipe from the insert 27 and the pipe's section 29. This channel's len-

gde og dimensjoner vil bli omtalt senere i beskrivelsen. Kanalen 48 går over i en utvidet del 49, over hvilken en. spiss 50 er påskrudd. Denne spiss .50 utgjøres av en rørformet del med en for ut-slipping av beleggmaterialet beregnet trangere åpning 51 i en munn-stykkeforlengelse 52. ' Denne forlengelse 52 er fortrinnsvis sylind-, risk og sylinderaksen faller sammen med aksen for den for belegningsmaterialet beregnede kanal 48. gde and dimensions will be discussed later in the description. The channel 48 passes into an extended part 49, above which a. tip 50 is screwed on. This tip .50 is made up of a tubular part with a narrower opening 51 intended for the discharge of the coating material in a nozzle extension 52. This extension 52 is preferably cylindrical, and the axis of the cylinder coincides with the axis of the channel intended for the coating material 48.

En lufthatt 53 omgir spissen 50 og er utstyrt med en ansats 54, som virker sammen med en hylsemutter 55, hvis ende er påskrudd gjen- An air cap 53 surrounds the tip 50 and is equipped with a shoulder 54, which works together with a sleeve nut 55, the end of which is screwed on again

gene 56 på pipen 40 for å holde lufthattens indre tett mot spissens utside. genes 56 on the pipe 40 to keep the inside of the air cap tight against the outside of the tip.

Ved lufthattens fremre ende er denne utformet med en ringformet luftåpning 57 rundt den-for beleggmaterialet beregnede åpning 51/ At the front end of the air cap, this is designed with an annular air opening 57 around the opening 51 intended for the coating material/

og den aksielle dimensjon av den vegg som danner luftåpning 57 er tilstrekkelig for at en sylindrisk kanal skal dannes mellom spissens ytterdel og lufthattens innerflate. and the axial dimension of the wall forming air opening 57 is sufficient for a cylindrical channel to be formed between the outer part of the tip and the inner surface of the air cap.

En meget betydningsfull side ved denne anordning for gjennomføring A very significant aspect of this arrangement for implementation

av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er åt den for finfordelingen beregnede fremmatningshastighet av beleggmaterialet minskes. En måte å frembringe dette på er å gi luftstrømmen en hurtig hvirvel-bevegelse før den forlater luftåpningen 57. Denne hvirvelbevegelse av luften oppnås ved hjelp av en konisk flensforlengelse 58 på spissen 50, som er utstyrt med vinkelstilte spor. 59 på en måte som best fremgår av figur 3. Den koniske flensforlengelses 58 ytre del passer sammen med en lignende konisk overflate på lufthattens innside for å danne toppene på de i flensforlengelsen anordnete vinkelstilte spor 59. Ved å gi luften en hurtig hvirvelbevegelse før, under eller umiddelbart etter at den har forlatt luftåpningen 57 skjer finfordelingen nær åpningen 51 i spissen, og partikkelskyen eller sprutpartiklene har en forholdsvis liten fremoverhastighet i ret- of the method according to the invention, the feed speed of the coating material calculated for the fine distribution is reduced. One way of producing this is to give the air flow a rapid swirling movement before it leaves the air opening 57. This swirling movement of the air is achieved by means of a conical flange extension 58 on the tip 50, which is equipped with angled grooves. 59 in a manner best seen in Figure 3. The outer portion of the conical flange extension 58 mates with a similar conical surface on the inside of the air cap to form the tops of the angled grooves 59 provided in the flange extension. By giving the air a rapid swirling motion before, during or immediately after it has left the air opening 57, the fine distribution takes place near the opening 51 at the tip, and the particle cloud or spray particles have a relatively small forward velocity in the right-

ning mot den gjenstand som skal belegges. Det har vist seg at på denne måten blir diameteren av mønsteret ved gjenstanden vesentlig større og mer anvendelig enn hvis det ikke var noen hvirvelbe- ning against the object to be covered. It has been shown that in this way the diameter of the pattern at the object becomes significantly larger and more usable than if there were no vortex be-

vegelse for luften. gasping for air.

Oppladningsspenningen tilføres belegg- eller fargestrømmen fra kabelen 30 via en oppladningsknapp 70 anbragt i bunnen av en radiell kanal 71, som inneholder et av metall bestående forbindélseselement 72. Kontakten mellom kabelens 30 ende og forbindelseselementet 72 skjer på egnet måte, f.eks. ved hjelp av en fjær 73. Den elektriske kontakten med fargen skjer således ved at fargen står i direkte kontakt med knappen 70. Når forbindelseselementet er anbragt i kanalen 71 kan kanalen stenges ved hjelp av isolasjonsmateriale. En foretrukket benyttet avstand mellom oppladningsknappen 70 og den til avgivning av beleggmateriale beregnede åpning er derfor større enn overslagsavstanden i luft ved den maksimale arbeidsspenning. The charging voltage is supplied to the coating or color current from the cable 30 via a charging button 70 located at the bottom of a radial channel 71, which contains a connecting element 72 made of metal. The contact between the end of the cable 30 and the connecting element 72 takes place in a suitable way, e.g. by means of a spring 73. The electrical contact with the color thus takes place by the color being in direct contact with the button 70. When the connecting element is placed in the channel 71, the channel can be closed using insulating material. A preferred distance used between the charging button 70 and the opening designed for the release of coating material is therefore greater than the clearance distance in air at the maximum working voltage.

Ettersom hele oppladningsspenningen opptrer ved knappen 70 og nålventilen 21 er jordet, må den spesifikke motstand som farge-søylen i kanalen 48 har, være tilstrekkelig stor til at det ikke skal As the entire charging voltage occurs at the button 70 and the needle valve 21 is grounded, the specific resistance of the color column in the channel 48 must be sufficiently large that it will not

.opptre altfor store tap i oppladningsspenningen når man benytter .excessive losses in the charging voltage occur when using

et matningsaggregat med høy indre impedans, på grun av den strøm som går via fargesøylen tilbake til den jordete nålventil 21. Det vil fremgå at strømmen gjennom fargesøylen fortrinnsvis skal være mindre enn en strøm av slik størrelse at den medfører overoppheting av munnstykkeelementet og altfor store spenningstap ved ladnings-knappen 70. a supply unit with a high internal impedance, due to the current that goes via the color column back to the earthed needle valve 21. It will appear that the current through the color column should preferably be less than a current of such magnitude that it causes overheating of the nozzle element and excessively large voltage losses at the charging button 70.

Det på figurene 4 og 5 viste munnstykke adskiller seg fra det munnstykke som er vist og beskrevet i forbindelse med figurene 1-3 bare ved at spissen og lufthatten er forandret. Den med 80 betegnede spiss og den med 81 betegnede lufthatt holdes i posisjon i forhold til pipen 40 ved hjelp av en hyisemutter 55a. Spissen 80 har en noe større midtkanal 82 ved sin utgangsende, hvor det finnes en innsats 83 for dirigering av mediet, som virker sammen med kanalens 82 vegg for å danne en ringformet utstrømningsåpning 84, The mouthpiece shown in Figures 4 and 5 differs from the mouthpiece shown and described in connection with Figures 1-3 only in that the tip and the air cap have been changed. The tip designated 80 and the air cap designated 81 are held in position relative to the pipe 40 by means of a lifting nut 55a. The tip 80 has a somewhat larger central channel 82 at its exit end, where there is an insert 83 for directing the medium, which works together with the wall of the channel 82 to form an annular outflow opening 84,

som fortrinnsvis har en bredde på ca. 0,38 mm. Innsatsen 83 har en riflet bakre del for sentrering av innsatsen i kanalen og allike-vel tillate at belegningsmaterialet strømmer til den ringformede utstrømningsåpning 84. innsatsen 83 kan fortrinnsvis bestå av samme isolasjonsmateriale som resten av munnstykke-elementet. which preferably has a width of approx. 0.38 mm. The insert 83 has a grooved rear part for centering the insert in the channel and still allowing the coating material to flow to the annular outflow opening 84. The insert 83 may preferably consist of the same insulating material as the rest of the nozzle element.

På samme måte som ved den foregående utførelsesform av anordningen In the same way as with the previous embodiment of the device

er spissen 80 utstyrt med en flensforlengelse 85, i hvilken vinkelstilte spor 86 er utformet for å gi den fra luftkammeret 47a kom- the tip 80 is equipped with a flange extension 85, in which angled grooves 86 are designed to give it from the air chamber 47a

mende luft en hvirvelbevegelse, slik at det skjer en lignende ut-spredning av luften. Lufthatten 81 er utstyrt med en forstørret luftutstrømningsåpning for å kunne romme den forstørrede spiss. Luftutstrømningsåpningen er betegnet med 87 og har ringform. Den aksielle utstrekning av lufthattens flate i samarbeide med spissens ytterdel for dannelse av den med 87 betegnede luftutstrømningsåpning er tilstrekkelig for å danne en fremoverrettet sylindrisk luftkanal. Den ringformede luftutstrømningsåpning ved denne utførelsesform av oppfinnelsen medfører et mer likeformet og noe forstørret sirku- causes the air to swirl, so that a similar spreading of the air occurs. The air cap 81 is equipped with an enlarged air outflow opening to accommodate the enlarged tip. The air outflow opening is denoted by 87 and is ring-shaped. The axial extent of the face of the air cap in cooperation with the outer part of the tip to form the air outflow opening denoted by 87 is sufficient to form a forward cylindrical air channel. The ring-shaped air outflow opening in this embodiment of the invention results in a more uniformly shaped and somewhat enlarged circuit

lært mønster av oppladete sprutpartikler. learned pattern of charged splash particles.

Det på figurene 6, 7 og 8 viste munnstykke benyttes når det ønskede sprøytemønster skal være elliptisk eller vifteformet. Den med 90 betegnede spiss i munnstykket utgjøres av en plastkopp med et sete 91, som ligger an mot en konisk endeflate på pipen 40b. Spissen er utstyrt med en i midten beliggende kanal fra enden av kanalen 48 i munnstykkelegemet til kammeret 94, som avsluttes med en smal, bue-formet spalt 95, fra hvilken mediet avgis i form av et tynt skikt. The nozzle shown in Figures 6, 7 and 8 is used when the desired spray pattern is to be elliptical or fan-shaped. The point designated 90 in the nozzle consists of a plastic cup with a seat 91, which rests against a conical end surface of the pipe 40b. The tip is equipped with a centrally located channel from the end of the channel 48 in the nozzle body to the chamber 94, which ends with a narrow, arc-shaped slit 95, from which the medium is emitted in the form of a thin layer.

En lufthatt 96 mottar luft fra luftkanalen 46b via en serie hull An air cap 96 receives air from the air channel 46b via a series of holes

46c i spissen. 46c at the tip.

Ved pistolens fremre ende er lufthatten 96 utformet med en delvis kuleformet overflate med en radius lik radiusen for den bueformede spalt 95 i spissen 90 for herved å danne spaltlignende og til finfordelingen tjenende luftkanaler 97 inntil utstrømningskanalen og på begge sider rundt denne. På grunn av at luftspaltene er langstrakte og bueformede vil de til finfordelingen benyttede luftstrømmer spredes. Luften fra de bueformede spaltlignende finfordelingsluftkanalene 97 virker sammen med det beleggmateriale som avgis fra den bueformede utstrømningsspalt 95 meget nær sprøytehattens fremside, og det har vist seg at beleggmaterialpartikkelhastigheten i fremoverretning blir liten på grunn av spredningen. På grunn av dette er en pistol med en hatt av den angitte type særlig effektiv til belegningsformål. At the front end of the gun, the air cap 96 is designed with a partially spherical surface with a radius equal to the radius of the arc-shaped gap 95 in the tip 90 to thereby form gap-like air channels 97 serving the fine distribution up to the outflow channel and on both sides around it. Due to the fact that the air gaps are elongated and arc-shaped, the air currents used for the fine distribution will spread. The air from the arc-shaped slit-like fine distribution air channels 97 interacts with the coating material emitted from the arc-shaped outflow gap 95 very close to the front of the spray cap, and it has been shown that the coating material particle velocity in the forward direction becomes small due to the dispersion. Because of this, a gun with a cap of the type indicated is particularly effective for coating purposes.

Den elektriske kontakt til beleggmaterialet skjer i denne utførelses-form likeledes ved hjelp av en metallknapp 70, som strekker seg inn i den for mediet beregnede midtkanaL 48. The electrical contact to the coating material also takes place in this embodiment by means of a metal button 70, which extends into the central channel 48 designed for the medium.

Samtlige av de tre beskrevne munnstykker passer inn på samme pipe All of the three mouthpieces described fit onto the same pipe

40, og valg av munnstykke gjøres av operatøren under hensyntagen til det ønskede mønster. 40, and the choice of nozzle is made by the operator taking into account the desired pattern.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan utføres ved hjelp av en av de beskrevne anordninger. Den fortrinnsvis benyttede arbeidsspenning som pålegges oppladningsknappen 70, varierer mellom ca. 12 kV og ca. 40 kV, idet verdien beror på hvilken spesifikk motstand den benyttede farge har. Spenningen er fortrinnsvis positiv i forhold til den jordete gjenstand som skal få et belegg. Ved de nevnte spenninger opptrer ingen ionisering av luften ved utstrøm-ningsåpningen, og ved fravær av utsprøytet farge vil strømføringen til en jordet gjenstand i normal sprøyteavstand være null. Om sprøytepistolen blir lagt på et jordet metallbord,' vil man kunne måle en strøm så høy som 0,03 mikroampere, idet man antar at utstrøm-ningsåpningen vil ligge ca. 20 mm fra den jordete flate og at kanalen 48 er fylt med farge. Det er imidlertid klart at sprøyte-avstanden under ingen omstendigheter vil være så liten som 20 - 25 mm regnet fra pistolens ende. En normal sprøyteavstand for en pistol som holdes i hånden kan antas å være 200 mm, og for en auto-matisk pistol vil avstanden være enten 200 mm eller 250 mm. Under slike omstendigheter og når sprøytingen gjennomføres i en boks, The method according to the present invention can be carried out using one of the devices described. The preferably used working voltage applied to the charging button 70 varies between approx. 12 kV and approx. 40 kV, as the value depends on the specific resistance of the color used. The voltage is preferably positive in relation to the earthed object to be coated. At the aforementioned voltages, no ionization of the air occurs at the discharge opening, and in the absence of sprayed color, the current flow to a grounded object at normal spraying distance will be zero. If the spray gun is placed on a grounded metal table, it will be possible to measure a current as high as 0.03 microamps, assuming that the outflow opening will be approx. 20 mm from the earthed surface and that the channel 48 is filled with colour. However, it is clear that under no circumstances will the spray distance be as small as 20 - 25 mm from the end of the gun. A normal spray distance for a hand-held gun can be assumed to be 200mm, and for an automatic gun the distance will be either 200mm or 250mm. Under such circumstances and when spraying is carried out in a box,

hvor sikkerhetskravene er mindre rigorøse, kan luftbåren elektrisk strøm som er opptil 5% av den totale strøm fra pistolens fremre ende tolereres, og oppladningsspenningen kan da økes til å være så høy som 40 kV, idet det oppnås en målbar økning av virkningsgraden. where safety requirements are less rigorous, airborne electrical current of up to 5% of the total current from the front end of the gun can be tolerated, and the charging voltage can then be increased to be as high as 40 kV, achieving a measurable increase in efficiency.

Foreliggende oppfinnelse innebærer som et hovedpunkt^eleggmaterialets spesifikke motstand avpasses slik at den faller innenfor et område The present invention involves as a main point that the specific resistance of the laying material is adjusted so that it falls within a range

6 6 6 6

fra ca. 0,3 x 10 ohmcentimeter til ca. 300 x 10 ohmcentimeter. Beleggmateriale som blir gitt en slik spesifikk motstand, vil komme til å få en tilfredsstillende oppladning fra elektroden 70. Måling av den elektriske strøm fra en jordet målegjenstand utgjør en direkte måling av partikkelladningen på grunn av at det ikke forefinnes noen luftbåret strøm. Det har vist seg at en tilfredsstillende partikkeloppladning som er forenbar med tilstrekkelig sikkerhet, oppnås ved.beleggmaterialer med en spesifikk motstand innenfor det ovenfor angitte område, og man benytter en spenningskilde med en slik from approx. 0.3 x 10 ohm centimeters to approx. 300 x 10 ohm centimeters. Coating material given such a specific resistance will receive a satisfactory charge from the electrode 70. Measurement of the electrical current from a grounded measurement object constitutes a direct measurement of the particle charge due to the absence of any airborne current. It has been shown that a satisfactory particle charging which is compatible with sufficient safety is achieved by coating materials with a specific resistance within the range indicated above, and a voltage source with such a

indre impedans at de i forbindelse med eksempel 3 tabellerte spenninger oppnås ved benyttelse av en farge med de angitte spesifikke motstander, når fargesøylens lengde holdes konstant. internal impedance that the voltages tabulated in connection with example 3 are obtained by using a color with the indicated specific resistances, when the length of the color column is kept constant.

Fargens spesifikke motstand (eller ledningsevne) kan måles ved at The specific resistance (or conductivity) of the color can be measured by

det mellom endene på en fargesøyle med en lengde av 152,4 mm og en diameter på 6,35 mm pålegges en spenning i serie med et mikroamperemeter. Normalt benyttes en spenning på 20 kV, men denne spenning kan minskes vilkårlig, hvis strømmen viser seg å overstige 400 mikroampere. Med denne anordning får man at fargens spesifikke motstand (målt i ohmcentimeter) er lik 20,8 E/i, hvor E er den pålagte spenning regnet i kV og i er den målte strøm i mikroampere. a voltage is applied in series with a microammeter between the ends of a color column with a length of 152.4 mm and a diameter of 6.35 mm. A voltage of 20 kV is normally used, but this voltage can be reduced arbitrarily if the current turns out to exceed 400 microamps. With this device, the specific resistance of the color (measured in ohm-centimeters) is equal to 20.8 E/i, where E is the applied voltage calculated in kV and i is the measured current in microamps.

Mange kommersielle farger, dvs. malinger eller lakktyper, viser, Many commercial colors, i.e. paints or varnishes, show,

når deres spesifikke motstand måles på den angitte måte, en volum-motstand som er høyere enn den som kan benyttes ifølge foreliggende oppfinnelse. Slike fargers volum-motstand kan minskes ved tilsetning av et kraftig polart oppløsningsmiddel i relativt små mengder. Metanol er et vanlig oppløsningsmiddel som er sterkt polart. En tilsetning av metanol i mengder fra 1% opp til 5% av fargens totale volum vil vanligvis medføre en volum-motstand innenfor det ønskede område også når det er tale om kommersielle farger med meget stor spesifikk motstand. Det polare oppløsningsmiddel må eventuelt kunne gå sammen med andre oppløsnings-midler som allerede er i fargen. when their specific resistance is measured in the manner indicated, a volume resistance which is higher than that which can be used according to the present invention. The volume resistance of such colors can be reduced by adding a strong polar solvent in relatively small quantities. Methanol is a common solvent that is strongly polar. An addition of methanol in amounts from 1% up to 5% of the total volume of the color will usually result in a volume resistance within the desired range, even when it comes to commercial colors with very high specific resistance. The polar solvent must possibly be able to combine with other solvents that are already in the colour.

Da det under sprøyteprosessen ikke vil opptre noen luftionisering, Since no air ionization will occur during the spraying process,

vil enhver gjenstand som befinner seg utenfor sprøytesonen forbli uladet. Ved andre kjente anordninger, hvor det opptrer luftionisering, vil ujordete gjenstander i nærheten av sprøytepistolen hurtig samle opp en elektrostatisk ladning, idet størrelsesordenen for denne oppladning vil bestemmes av gjenstandens nærhet, form og størrelse, isolasjonsgraden i forhold til jord, og den rom- any object outside the spray zone will remain uncharged. In the case of other known devices, where air ionization occurs, ungrounded objects in the vicinity of the spray gun will quickly accumulate an electrostatic charge, as the order of magnitude of this charging will be determined by the object's proximity, shape and size, the degree of insulation in relation to earth, and the spatial

strøm som går til gjenstanden fra sprøytepistolen som har en høy spenning. Luftbårne elektriske strømmer med en total strømstyrke på mer enn 50 mikroampere er ikke uvanlig. Som eksempler på ujordete gjenstander kan nevnes beholdere for oppløsningsmiddel og lignende, som er plasert på isolerte plattformer, f.eks. treplattformer, eller metallkar med,plastruller. Den på slike gjenstander oppsamlede oppladning kan ved en kraftig utladning frembringe en gnist med til- current going to the object from the spray gun which has a high voltage. Airborne electric currents with a total amperage of more than 50 microamperes are not uncommon. Examples of ungrounded objects include containers for solvent and the like, which are placed on insulated platforms, e.g. wooden platforms, or metal tubs with plastic rollers. The accumulated charge on such objects can, in the event of a strong discharge, produce a spark with

strekkelig styrke til å frembringe en ildskåde eller gi operatøren et kraftig og meget ubehagelig støt. På samme måte kan en opera-tør, som er isolert fra jord f.eks. på grunn av sko med gummisåler, selv bli oppladet, og^ hvis han deretter berører en jordet gjenstand, kan utladningen av den i hans kropp oppsamlede ladning bli meget ubehagelig. sufficient force to produce a firestorm or give the operator a strong and very unpleasant shock. In the same way, an opera-tor, which is isolated from earth, can e.g. due to rubber-soled shoes, himself become charged, and^ if he then touches a grounded object, the discharge of the charge accumulated in his body may become very unpleasant.

På grunn av den motstand som forefinnes i den fargesøyle som er beliggende mellom oppladningsknappen 70 og den for avgivning av farge anordnede åpning, og på grunn av de foran angitte begrens-ninger hva angår spenningen, ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, kan en operatør uten fare når som helst berøre pistolens fremre ende. Sprøytepistolen er således helt sikker i en operatørs hånd. Because of the resistance that exists in the color column located between the charging button 70 and the opening arranged for dispensing color, and because of the limitations stated above regarding the voltage, when using the method according to the invention, an operator without danger at any time touching the front end of the gun. The spray gun is thus completely safe in an operator's hand.

Som praktiske eksempler på foreliggende fremgangsmåte kan følgende anføres: 1. En sprøytepistol av den på figur 1 viste utforming ble benyttet. Pistolen hadde én for avgivning av beleggmateriale beregnet åpning med en diameter på 2,2 mm og en ringformet åpning for avgivning av finfordelingsluft med en bredde på 0,4 mm. Luftstrømmen var innstilt slik at den medførte en tilfredsstillende finfordeling (ved 2 l/s i den benyttede pistol) og luftstrømmen ble ført gjennom vinkelstilte spor for å gi luften en hvirvelbevegelse. Avstanden mellom pistol og gjenstand var 200 mm og gjenstanden var staver med en diameter på 25 mm og viklet av folie samt plasert med midtpunktene i 76 mm avstand fra hverandre. Foliene var jordet via et mikroamperemeter for at hele den strøm som gikk til disse skulle kunne måles. Den pålagte spenning var på-24 kV. Fargens spesifikke motstand varierte 6 6 mellom ca. 0,17 x 10 ohmcentimeter og opp til 42 x 10 ohm centimeter. Den optimale verdi for den spesifikke motstand viste seg å ligge ved ca. 0,55 x 10^ ohmcentimeter. Beleggmaterialet ut-gjordes av vanlig, for ovnstørking beregnet emaljefarge oppspedd med en blanding av metylisobutylketon og en varierende prosent metanol til å frembringe en viskositet på 21 sek. i Zahn nr. 2 cup. Metanol ble benyttet som et sterkt polart oppløsningsmiddel for å justere fargens spesifikke elektriske motstand i samsvar med det tidligere angitte, ved fravær av utsprøytet farge var strømmen til gjenstanden lik null (mindre enn 0,001 mikroampere). 2. Ved benyttelsen av en sprøytepistol av den type som er vist på figurene 4 og 5, utstyrt med en ringformet åpning for avgivning av farge og forøvrig under de samme forhold som tidligere, ble det oppnådd noe høyere virkningsgrader eller overføringseffekt. The following can be cited as practical examples of the present method: 1. A spray gun of the design shown in Figure 1 was used. The gun had one opening intended for dispensing coating material with a diameter of 2.2 mm and an annular opening for dispensing fine distribution air with a width of 0.4 mm. The air flow was set so that it resulted in a satisfactory fine distribution (at 2 l/s in the gun used) and the air flow was led through angled grooves to give the air a swirling movement. The distance between gun and object was 200 mm and the object was rods with a diameter of 25 mm and wrapped in foil and placed with the center points 76 mm apart. The foils were grounded via a microammeter so that the entire current that went to them could be measured. The applied voltage was -24 kV. The specific resistance of the color varied 6 6 between approx. 0.17 x 10 ohm centimeters and up to 42 x 10 ohms centimeter. The optimal value for the specific resistance turned out to be approx. 0.55 x 10^ ohm-centimeter. The coating material consisted of ordinary enamel paint intended for oven drying diluted with a mixture of methyl isobutyl ketone and a varying percentage of methanol to produce a viscosity of 21 sec. in Zahn No. 2 cup. Methanol was used as a strong polar solvent to adjust the specific electrical resistance of the dye in accordance with previously stated, in the absence of sprayed dye the current to the object was zero (less than 0.001 microamps). 2. By using a spray gun of the type shown in figures 4 and 5, equipped with an annular opening for the release of color and otherwise under the same conditions as before, somewhat higher efficiencies or transfer effect were achieved.

Med denne pistol viste forsøk ved forskjellige spenninger at et tilfredsstillende resultat kunne oppnås for spenninger fra +12 kV ved en fargemotstand på 1,3 x 10 ohmcentimeter og opp til +40 kV ved en fargemotstand som var høyere, og at den maksimale anvendbare fargemotstand som kunne forenes med en god overføringseffekt var opp til ca. 300 x 10^ ohmcentimeter. Optimale resultater ble opp-nåo dd med en fargemotstand på o mellom 15 og 25 x 10 6 ohmcentimeter og en pålagt positiv spenning på 32 - 33 kV. Strømmen til gjenstanden var ved fravær av utsprøytet farge lik null (mindre enn 0,001 mikroampere) . With this gun, tests at different voltages showed that a satisfactory result could be obtained for voltages from +12 kV at a color resistance of 1.3 x 10 ohm-centimeter and up to +40 kV at a higher color resistance, and that the maximum applicable color resistance which could be combined with a good transfer effect was up to approx. 300 x 10^ ohm-centimeter. Optimum results were achieved with a color resistance of between 15 and 25 x 10 6 ohm centimeters and an applied positive voltage of 32 - 33 kV. In the absence of sprayed color, the current to the object was zero (less than 0.001 microamps).

3. Med utgangspunkt i en farge som normalt hadde en meget høy spesifikk motstand (over 1000 x IO<6> ohmcentimeter) ble det tilsatt metanol i en mengde som var tilstrekkelig til å forminske fargens spesifikke motstand ned til de varierende nivåer som er angitt i 3. Starting from a dye which normally had a very high specific resistance (over 1000 x 10<6> ohm-centimeters) methanol was added in an amount sufficient to reduce the specific resistance of the dye down to the varying levels indicated in

den følgende tabell. Ved benyttelsen av en sprøytepistol med ringformet utstrømningsåpning, slik som vist i figur 4 og med en avstand mellom utstrømningsåpning og oppladningselektrode på nesten 75 mm, hvorved oppladningselektroden var anbragt i et avsnitt av en farge-søyle med en diameter på 6,35. mm og i en avstand av ca. 64 mm fra nærmeste jordete del av pistolen, ble det oppnådd følgende resultater: the following table. When using a spray gun with an annular outflow opening, as shown in Figure 4 and with a distance between the outflow opening and charging electrode of almost 75 mm, whereby the charging electrode was placed in a section of a color column with a diameter of 6.35. mm and at a distance of approx. 64 mm from the nearest grounded part of the gun, the following results were obtained:

4. Med en sprøytepistol av den type som er vist på figurene 6 og 7 med spaltformede åpninger og forøvrig de samme forhold som tidligere, dog med unntak av at luftstrømmen ble øket til 3 l/s for å oppnå 4. With a spray gun of the type shown in figures 6 and 7 with slit-shaped openings and otherwise the same conditions as before, with the exception that the air flow was increased to 3 l/s to achieve

en tilfredsstillende finfordeling, ble det gjennomført forsøk for å utprøve forbindelsen mellom spesifikk motstand og effektivitet, a satisfactory fine distribution, experiments were carried out to test the connection between specific resistance and efficiency,

hvorved det ble oppnådd resultater av tilsvarende type som i det første tilfelle. Det viste seg at med en spenning på -24 kV ble det oppnådd det beste resultat ved en spesifikk motstand for fargen på 1,4 x lo ohmcentimeter. whereby results of a similar type were obtained as in the first case. It was found that with a voltage of -24 kV, the best result was obtained at a specific resistance for the color of 1.4 x lo ohm-centimeter.

Claims

1. Method of applying a liquid coating material to an object, comprising applying a high voltage to the liquid coating material, sending the liquid coating material as an electrically charged current, and affecting the electrically charged current with compressed air to break up the current and to form electrically charged spray particles, characterized in that the specific electrical resistance of the coating material is adapted to lie within the range from 0.3 to 300 megohm centimeters and that the voltage applied to the coating material is regulated for effective charging of the spray particles without the formation of significant air ionization from the electrically charged coating material and to a value lower than 40 kilovolts.

2. Method according to claim 1, characterized in that the electrical conductivity of the coating material and the applied voltage are adjusted so that a specific particle charge is produced which is greater than 1 micro-coulomb per gram applied liquid coating material or paint, and an immeasurably low air ionization current.

3. Method according to claim 1, characterized by such an adjustment of the voltage that the air ionization current of the electrically charged coating material is less than 5% of the current that reaches the object during deposition of splash particles.

4. Method according to claim 3, characterized by such an adjustment of the voltage that the air ionization current from the electrically charged coating material is less than 1% of the current that reaches the object during deposition of splash particles.