NO811974L - Fremgangsmaate og anordning for elektrostatisk paafoering av pulverbelegg i flere skikt - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat for elektrostatisk påføring av pulver på gjenstander som beveges kontinuerlig ved hjelp av en transportør gjennom minst to pulverpåføringsbokser. Sådanne bokser er beskrevet i de publiserte franske patentansøkninger nr. 2.467.022 og 2.442.080, samt europeiske patentansøkning nr..81.101408.3. Hver av disse bokserQmfatter en midtre pulverpåføringsmodul flankert av to luftfiltermoduler med ioniseringskamre mellom påfølgende moduler for å ionisere pulveret.

I visse tilfeller er det nødvendig å påføre minst to forskjellige pulversjikt ovenpå hverandre, og ved glasert emalje kan f.eks. disse lag være som følger: Et underbelegg av emalje som inneholder bestanddeler for ved-hefting til bærerunderlaget (som vanligvis er en metallplate) samt et lag som her vil bli kalt dekksjiktet, og som består av emalje med innhold av dekorasjonsfarve. En i og for seg kjent løsning for å oppnå dette går ut på at det plasseres to pulverpåføringsbokser efter hverandre for å utføre denne arbeidsprosess. Vanskelighetene eller ulempene ved denne løsning er tallrike og hindrer videreutvikling av fremgangs-måten.

Undersjiktet må nemlig være meget tynt for å være et emalje-sjikt (omkring 20^ug m), meget regelmessig og ikke særlig elektrostatisk ladet. Dette krever vanligvis mekanisk utstyr for å bevege sprøytepistoler vertikalt oppover og nedover.

Videre må dekksjiktet ikke bli ;.for.urenset av unders jiktet

som kjemisk er av en helt annen art. I påføringsboksen for dekksjiktet vil imidlertid selve påføringsprosessen av dette sjikt ha en tendens til å fjerne partikler fra undersjiktet.

Da den andel av pulveret som ikke blir påført' tilbakeføres

i sin helhet, vil dekksjiktet bli forurenset ved dette.

En kjent løsning går ut på å påføre dekksjiktet i to trinn, likeledes ved bevegelse oppover og nedover av sprøytepistoler,

i

idet utelukkende tilbakeført pulver påføres i første trinn og bare nytt pulver påføres i annet trinn.

Denne løsning har imidlertid også flere ulemper.

I betraktning av den høye pulverandel som tilbakeføres, særlig $v emaljepulver, kan det hende at det vil foreligge for lite nytt pulver til fullstendig å dekke det påførte lag av forurenset tilbakeført pulver i det første trinn, og videre kan det hende at det nye emaljepulver og det tilbakeførte emaljepulver har forskjellige elektriske egenskaper som kan medføre ulemper når de påføres hver for seg, og særlig kan føre til en feil som her vil bli kalt "mot-emisjon".

Forétrukkede utførelser av foreliggende oppfinnelse vil overvinne, disse ulemper og vanskeligheter ved å frembringe en fremgangsmåte og et apparat som er meget pålitelig samt innebærer lave fremstillingsomkostninger, særlig ved at det unngås mekanisk, utstyr av den art som øker vedlikeholdsom-kostningene.

Oppfinnelsen gjelder således en fremgangsmåte for elektrostatisk påføring av pulver på gjenstander som beveges kontinuerlig ved hjelp av transportør gjennom minst to pulverpåf øringsbokser , idet fremgangsmåtens særtrekk i henhold til oppfinnelsen består i at pulveret først spres ut i et første kammer i den ene boks og derpå lades elektrostatisk i to kamre som er sammenhengende med det første kammer og er anbrakt henholdsvis oppstrøms og nedstrøms for dette, mens i den eller de bokser som følger efter den første, pulver forpåføres utelukkende ved hjelp av elektrostatiske krefter før innløp i et elektrostatisk pulverpåføringskammer.

I en foretrukket utførelse av denne metode påføres to på-følgende pulverlag i den eller de bokser som følger den første pulverpåføringsboks, ved påsprøytning i to kamre som ligger inntil hverandre i et pulverpåføringskammer. " Høyere lufttrykk (eller større mengdestrøm av luft) anvendes i det

I

annet kammer. Metallpartikler fjerne.s fra pulveret ved >■.. , siktning oppstrøms og nedstrøms for pulverpåføringskammeret.

Oppfinnelsen gjelder også et apparat for elektrostatisk på-føring av: pulver på'gjenstander som beveger seg kontinuerlig gjennom minst to behandlingsbokser,v som hver omfatter en pulverpåføringsmodul og en luftfiltermodul, idet pulverpåføringsmodulen i den eller de bokser som følger den første pulverpåføringsboks omfatter et pulverpåføringskammer med to kammerdeler inntil hverandre som er utstyrt med hver sin . pulverlagringstank, således at to pulverlag kan påføres innbyrdes uavhengig efter hverandre på den gjenstand som skal påføres pulver.

I dette apparat har pulverpåføringsmodulen i den annen boks et pulverpåføringskammer med to kammeravdelinger inntil hverandre, idet hver av disse avdelinger er utstyrt med sin egen lagringstank, således at to pulverlag, hvorav det ene kan være forurenset mens det annet er rent, kan påføres etter hverandre, på den gjenstand som skal behandles.

En foretrukket utførelse av oppfinnelsen vil nu bli beskrevet under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: F igur 1 viser de to påfølgende pulverpåføringsbokser sett fra siden på undersiden av en transportør for gjenstander som skal pulverbelegges. Påføringsboksen for undersjiktet, eller den første boks, er anbrakt til venstre i figuren, mens dekksjiktboksen, eller den"annen boks, er plassert til høyre i figuren, idet gjenstandenes bevegelseretning er fra venstre til høyre, slik som vist ved en pil i figuren. Figur 2 i.viser i oppriss et tverrsnitt gjennom den annen boks i henhold til oppfinnelsen. Denne annen påføringsboks omfatter to innbyrdes inntilliggende pulverpåføringsavdelinger samt to sikter anordnet i kamre inntil pulverpåføringsav-delingene. Figur 3 er en planskisse av den boks som er vist i.figur 2. Figur 4 viser en del av en planskisse av en påføringsboks som er utstyrt med et ioniseringskammer innskutt mellom pulverpåføringsavdelingene. Figur 5vviser et tverrsnitt gjennom en sikt for fjerning av magnetiske partikler.

Figur 6 viser en del av en planskisse tilsvarende figur 5.

I den utførelse som er vist i figurene beveges gjenstander

1 av en transportør 2 gjennom to pulverpåføringsbokser, som hver omfatter tre moduler A, B og C og som i den første boks er "gitt betegnelsene A1 , B1 og G1 samt i den annen boks har betegnelsene A2, B2 og C2.

Modulene A gjør tjeneste som luftlåser på innløpssidene, modulene B er kamre for pulverpåføring og inneholder på-føringsenheter 22, mens modulene G fungerer som luftlåser på utløpssiden. Modulen B2 er oppdelt av en skillevegg 48

i to pulverpåføringsavdelinger B2-1 og B2-2. Modulen B1 er bare forskjellig fra modulen B2 ved at denne skillevegg mangler. Innløpsmodulene A og utløpsmodulene C inneholder sylinderformede vertikale filtere 5, som f.eks. foreligger i et antall på fire i hver modul. En vifte 8 frembringer sug gjennom filtrene, og en enhet (ikke vist) som hindrer tilstopping sørger for renholdning av filterne.

En fluidiseringsenhet 3 på undersiden av filtrene gjenvinner det pulver som faller ned fra disse filtre og fører det tilbake til pulverforrådene 11, 12 som befinner seg neders i avdelingene B2-1, B2-2 i påføringsboksen. Disse avdelinger inneholder også hver sin fluidiseringsenhet 9.

Pulverpåf øringsenhe.tene 2 kan være av en hvilken som helst art, og kan f.eks. utgjøres av elektrostatiske eller ikke-elektrostatiske sprøytepistoler. Pulverpåføringsenhetene 22

i

er forbundet med neddyppingsrør som- trekker pulver direkte fra et av pulverpåføringsforrådene 11, 12, idet det foreligger en forrådstank for hver pulverpåføringsavdeling. Enhetene 22 er på oversiden påført hetter som hindrer pulveravleiring på enhetene.

Hver av>pulverpåføringsmodulene B1 og B 2 er utstyrt med

to ioniseringskamre E og F som ligger mellom pulverpåføringskammeret samt henholdsvis innløps- og utløpsmodulen.

A og C.

I den første påføringsboks spres pulveret først ut i det første pulverpåføringskammer B1, hvorpå det lades elektrostatisk i de to tilstøtende ioniseringskamre E og F som befinner seg henholdsvis på oppstrømssiden og på nedstrøms-siden av påføringsmodulen. I den annen påføringsboks .forpå-føres pulver ved hjelp av elektrostatiske krefter bare i kammeret E før de gjenstander som skal påføres pulver løper inn i pulverpåføringskammeret B2.

Et ioniseringskammer utgjøres av faste vegger 13, 14, 15,16 som danner en midtpassasje 17 for de gjenstander som skal behandles. Disse vegger utgjør hindringer for pulverets spredning og holder således pulveret i høy grad tilbake i pulverpåf øringsmodulen B, således at betraktelig trykktap foreligger for det pulver som passerer fra pulverpåførings-kammeret B til filterkamrene A eller C. Disse hindringer tvinger pulveret som overføres rpå denne måte til å bevege seg mot boksens midtakse og således mot de gjenstander som beveger seg gjennom boksen. Den del av pulveret som frem-deles er ladet påføres fortsatt på gjenstandene. Ioniserings-kamrene E og F omfatter videre ioniseringsenheter 21,23,25

og 2 7 som utgjøres av isolerende rør som strekker seg vertikalt oppover over hele boksens høyde. Pinner 29 er ført gjennom hull i disse rør og etterlater herunder et mellomrom rundt pinnene der hvor de passerer gjennom hullene. Pinnene er festet til røret langs den generatrise som ligger lengst bort fra hullene,

i

ved hjelp av festeorganer,slik som stifter eller lignende. Pinnene 29 er rettet mot midten av påføringsboksen vinkelrett på den bane som følges av gjenstandene, og passerer gjennom et elektrisk ledende legeme som er anbrakt inne i røret samt forbundet med høyspenningskilden. Denne høyspenningskilden er en elektrostatisk generator som kan være den samme som anvendes for sprøytepistolene i modulen B. Pinnene 29 befinner seg således i kontakt med det ledende legeme som derved bringer dem til høyt potensial for fornyet ionisering av pulveret. Det ledende legeme utgjøres av en skruefjær som er opphengt langs røraksen med pinnene 29 ført mellom skruefjærens vindinger., Det ledende legeme kan alternativt utgjøres av en metallfletting. Pinnene er anordnet langs en generatrise over hele rørets høyde, og de kan være anordnet med innbyrdes mellomrom på f.eks,., mellom 10 og 100 millimeter. For å unngå elektrostatisk lekkasje er det isolerende rør 21 lukket ved sin ene ende ved hjelp av en isolerende plugg som høy-spenningslederen er ført gjennom. En annen ende av det isolerende rør er forbundet med en trykkluftkilde.

I drift bringes pinnene til et høyt elektrisk potensial

ved hjelp av det ledende legeme, for derved å kunne ionisere pulveret. Røret tilføres trykkluft som ved sin utstrømning gjennom de hull som omgir pinnene, hindrer pulver fra å avleires på pinnene, da dette ville hindre den tilsiktede ionisering av luften og pulveret i kammeret.

En sikt som fortrinnsvis er av den type som er vist i figurene 4 og 5 er anordnet i den nedre del av hvert ioniseringskammer E, F. Hver sikt omfatter en trådnetting 34 fastlimt til en metallramme 35, som utsettes for vibrasjoner frembrakt av en pneumatisk vibrator 37 over en br ake t-t 36. Den elastiske opphengning av sikten oppnås ved hjelp av to gummibånd 38 og 39, som også danner av-tetning mot overløp av pulver. Disse band er festet til braketter 40,41, 42 og 43 som er anordnet for glidebevegelse i lengderetningen langs to seksjonsstaver 44 og 45 som hindrer tilbakeholding av pulver. Dette gjør det mulig å fjerne siktene fra påføringsboksen for rensing,ganske enkelt ved uttrekk sideveis gjennom to dører i modul B. Fjerningen av metallpartikler og overføring av pulver mot f orrådstankene 11, 12 som utgjør bunnen av modulen'B, oppnås ved hjelp av en skråstilt metallplate 46 som utsettes for samme vibrasjoner som sikten og er utstyrt med parallelle magnetiske gummibånd 47 som er limt fast til metallplaten. Disse bånd 47 er innbyrdes adskilt av gap 48 som tillater oppsamling av de magnetiske partikler mellom to rense-operasj oner.

Den utførelse av sikteinnretningen som er vist i figur 5 gir.en meget effektiv pulversikting og fjerning av metallpartikler fra pulveret. Det beskrevede apparat gir følgende fordeler:

Påføringsboksen har to helt uavhengige luftfilterkamre A

og C. Dette gjør det mulig å behandle det pulver som er forurenset ved mulig fjerning av undersjiktpulver (innløps-modul 2A)adskilt fra det rene pulver (utløpsmodul C2). Boksen er utstyrt med et pulverpåføringskammer og et pulverforråd oppdelt i to like eller innbyrdes forskjellige deler B2-1, B2-2 ved hjelp av en skillevegg 48 anordnet i et plan vinkelrett på fremføringsaksen for de gjenstander som skal pulverbelegges. Dette tillater eventuelt undersjiktpulver som faller av gjenstandene til fortrinnsvis å falle ned i det pulverforråd som følger umiddelbart etter innløpet. Mengdestrømmen av trykkluft i den halvdel B2-2 av påførings-kammeret som går over i utløsmodulen, er, høyere enn den tilsvarende mengdestrøm i den halvdel av påføringskammeret som ligger inntil innløpsmodulen. Denne økede mengdestrøm kan fortrinnsvis oppnås ved å bringe de pulverpumper som mater sprøytepistolene til å tilføre luft ved trykk som er vesentlig høyere i utløpskammeret, eller også ved å tillate øket tilførsel av trykkluft til dette kammer.

Sikting av det pulver som kommer fra innløpsmodulen og fra utløpsmodulen gjennom to sikter som også fjerner de magnetiske partikler, hindrer det forurensede pulver i innløpsmodulen fra å blandes med det rene pulver i utløpsmodulen. Anordningen for fjerning av de magnetiske partikler overfører også pulveret sideveis mellom vedkommende sikt og;den halvdel av pulver-forrådet^som tilsvarer dette pulver.

Figur 4 viser en utførelsevariant hvor den annen påførings-boks er utstyrt med et pulverioniseringskammer D anbrakt mellom de* to halvdeler B2-1 og B2-2 av pulverpåføringskammeret ved hjelp av to skillevegger 51, 52, for på denne måte å ytterligere reduserede pulverutvekslingen mellom de to halvdeler av påføringskammeret. Kammeret D er utstyrt med, to ioniseringsrør 49 og 50, hvis ioniseringsspisser er vendt mot bevegelseaksen for de gjenstander som transporteres gjennom apparatet.

Foreliggende fremgangsmåte og apparat kan sammen særlig anvendes for påføring av emaljepulver i samsvar med den metode som går ut på "to sjikt og en innbrenning" på vanlige stål-plater i stedet for på avkarbonisertestålplater når det gjelder "direkte" påføring av emaljen. ■ ' .

Denne fremgangsmåte kan også benyttes i apparater av den

art som er beskrevet i den publiserte franske patentansøkning nr.2.444.508, som beskriver hvorledes farvegradering av emaljepulver kan oppnås. I dette tilfellet er apparatet utstyrt med tre påfølgende påføringsbokser, nemlig: en første boks for undersjiktet av emalje, idet dette under-sjikt danner et grunningslag på stålplaten,

en annen boks for påføring av det første dekksjikt, idet denne boks har de samme egenskaper som den ovenfor beskrevede dekksjiktboks, samt

en tredje påføringsboks for det annet dekksjikt som påføres

I

på gjenstandens bakside, idet også denne boks har de ovenfor nevnte egenskaper, således i at en farvegraderingsvirkning kan oppnås.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for elektrostatisk påføring av pulver på gjenstander som beveges kontinuerlig ved hjelp av en trans-portør gjennom minst to pulverpåføringsbokser, karakterisert ved at pulveret først spres ut i et første kammer i den ene. boks og derpå lades elektrostatisk i to kamre (E,F) som er sammenhengende med det første kammer og er anbrakt henholdsvis oppstrøms og nedstrøms for dette, mens i den eller de bokser som følger etter den første pulver forpåsprøytes utelukkende ved hjelp av elektrostatiske krefter før innløp i et elektrostatisk pulverpåføringskammer.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det i den eller de påføringsbokser som følger den første boks to påfølgende sjikt påføres ved pulverpåsprøytning i to inntilliggende i avdelinger i et pulverpåføringskammer, idet høyere lufttrykk anvendes i den annen avdeling enn i den første og metallpartikler fjernes fra pulveret ved siktning oppstrøms og nedstrøms for pulverpåføringskammeret.

3. Apparat for elektrostatisk påføring av pulver på gjenstander som beveger seg kontinuerlig gjennom minst to behandlingsbokser, som hver omfatter en pulverpåførings-modul og en luftfiltermodul, karakterisert ved at pulverpåføringsmodulen i den eller de påføringsbokser som følger etter den første påføringsboks omfatter et pulverpåføringskammer i to avdelinger inntil hverandre og med hver sin pUlverforråds-tank, slik at to pulverlag kan påføres etter tur på den gjenstand som skal pulverbelegges.

4. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at de to avdelinger av pulverpåføringskammeret ligger inntil hverandre.

5. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved • at de to avdelinger av pulverpåføringskammeret er innbyrdes adskilt av et mellom-liggende ioniseringskammer.

6. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at et første ioniseringskammer er anordnet oppstrøms for pulverpåføringskammeret og et annet ioniseringskammer er anbrakt nedstrøms for påførings-karnmeret.

7. Apparat som angitt i krav 6, karakterisert ved at et ioniseringskammer omfatter en sikt for å fjerne magnetiske partikler fra pulveret.

8. Apparat som angitt i krav 7, karakterisert ved at sikten omfatter fra-skillingsenheter.som fjerner magnetiske partikler fra pulveret) idet disse enheter overfører pulver fra sikten til en pulver-forrådstank etter vibrasjon.

9. Apparat som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert ved at sikten omfatter magnetiske separasjonsenheter som utgjøres av parallelle magnetiske gummibånd festet på en metallplate som vibreres av sikten, idet båndene er anordnet med innbyrdes mellomrom for å tilbake-holde magnetiske partikler.

10. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at den samlede mengdestrøm av trykkluft i utløpsavdelingen av pulverpåføringskammeret er høyere enn den tilsvarende mengdestrøm som tilføres inn-løpsavdelingen av påføringskammeret. I