NO824402L - Fremgangsmaate og apparat for elektrostatisk paafoering av vaesker eller pulvere paa en gjenstand - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og et apparat for elektrostatisk påføring av væsker eller pulvere på mange forskjellige substanser, partikler og gjenstander på en måte som ikke kan oppnås ved noen av de inntil nu kjente prosesser.

Oppfinnelsen benytter det velkjente prinsipp ved elektrostatisk tiltrekning mellom materialer, såvel væske-formede som faste stoffer, når de mottar høye elektriske ladninger med motsatt fortegn. Elektrostatiske ladningseffekter er blitt benyttet i mange år ved påføring av maling på metalliske gjenstander av betydelig størrelse, såsom vaskema-skiner, frysere, motorkjøretøyer, .eller, i-fotokopieringsma-skiner .

Med fremgangsmåten og apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er det mulig å påføre væsker eller pulverbe-legg på mange forskjellige ikke-metalliske naturlige, kun-stige eller syntetiske materialer, såsom pulvere, pellets, tabletter, frø, korn og lignende partikler og substanser og også gjenstander og materiale av liten enkelstørrelse.

Fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at den omfatter trinn med frembringelse av et i det vesentlige kontinuerlig sirkulært teppe av det produkt som skal belegges og bringer det til å passere på en stasjonær diffusjonsinnretning, deretter at det gis en høy positiv elektrisk ladning ved å føre det gjennom en positiv koronasone, mens det befinner seg i fritt fall, diffusjon av belegningsvæsken eller pulveret gjennom en sentrifugal diffusjonsinnretning hvor det gis en høy negativ elektrisk ladning ved å føre det gjennom en tilsvarende, men negativ koronasone, slik at partiklene av produktet som skal belegges mens de er i fritt fall er totalt og jevnt omhyllet av væske eller pulverbelegningspartikler, som tiltrekkes dertil på grunn av det motsatte fortegn for deres ladninger.

Apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved at det omfatter en mateinnretning for det produkt som skal belegges, som ved sin ende har en stasjonær diffusjonsinnretning som danner et i det vesentlige konti-. nuerlig sirkulært teppe av produktet mens det befinner seg i fritt fall på veggene til et ikke ledende rør, hvor en positiv høyspenningselektrode er plassert, som danner en positiv koronasone som positivt lader partiklene i produktet som skal belegges, at en sentral matekanal for væske eller pulverbelegningsartikler ved sin ende har en sentrifugaldiffusjonsdel del som er utstyrt med en negativ høyspenningselektrode som danner en negativ koronasone som negativt lader partiklene i væsken eller pulverbelegget, slik at partiklene i produktet mens det er i fritt fall er totalt og jevnt omhyllet av væske eller pulverbelegningsartikler som tiltrekkes dertil på grunn av motsatt fortegn for deres ladninger.

Når produktet skal belegges med en væske, er sen-trif ugaldif fus jonsinnretningen en sentrifugalforstøver som mates av eri..mikropumpe eller tilsvarende kalibrert nøyaktig og styrt mateinnretning for forstøvningsvæsken.

Hvis det er krevet å belegge produktet med et pulver, så vil den flytende sentrifugalforstøver bli skiftet ut med enten en pulverkanon som mates fra en fluidiserings-innretning eller tilsvarende pulversystem med et 360° diffusjonshorn eller konusform som er tilpasset konsentrisk til pulverstrømmen, eller det benyttes igjen en sentrifugalfor-støver, men med væskematesysternet erstattet av et egnet pulverfremføringssystem.

Munningen til den stasjonære diffusjonsinnretning for produktet som skal belegges kan innstilles for å regulere mengden av produkt som blir diffundert i fritt fall.

Det er også mulig å lade pulveret med en friksjonsbehandlingsinnretning (friksjonselektrisitet) eller ved hjelp av et elektrogassdynamisk system.

Fremgangsmåten og apparatet ifølge foreliggende oppfinnelse har følgende betydelige fordeler overfor de vanlige belegningsmetoder: 1) Produktet som skal belegges må ikke jordes, slik at ikke ledende materiale kan bli benyttet. 2)_ Da belegning finner sted i fritt fall, er det mulig å frembringe mer kontinuerlige filmer enn ved andre systemer og praktisk talt jevn og total belegning. 3) Ved bruk av et teppe av produkt som totalt omgir lever-ingshodet for belegningsvæske eller pulver blir tap av

en'.slik forstøvet væske eller pulver totalt eliminert.

4) Ulike vanlige sentrifugalbelegningsinnretninger vil ved dette system med motsatte ladninger frembringe innbyrdes retningstiltrekning mellom produkt som skal belegges og belegningståken. Dette vil så eliminere variasjoner som frembringes av diskontinuitet i det sirkulære produktteppe og er iboende i apparatet ved eliminering av vanlige beleggtåketap, som ellers kan opptre. 5) Driften av anlegget er absolutt kontinuerlig, og ved sammenknytting av matepumpestyringen for beleggtåken og produktstrømmen ved hjelp av en beregningsenhet, kan et ^konstant, .forhold mellom belegningståke og produkt bli opprettholdt. Dette er .ytterst ..viktigived tilsetning :av:..vitamiher...éller antibiotika, .og' i tilsetning, av aminer ..til..ammojaiumnitrat-g jødselpellets,. som. er eksplosive over 0;,7 6) Det elektriske energiforbruk er mindre enn 200 Watt for en gjennomgang på 200 kg pr. minutt, og derfor er sy-stemet ifølge oppfinnelsen meget kostnadseffektivt i sammenligning med vanlige tumlere og trommelbeleggere hvor det brukes opp til 50 hk. for tilsvarende utbytte.

Hensikter, trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå tydeligere av den følgende beskrivelse av en utførelse av apparatet ifølge oppfinnelsen, som er angitt som et ikke begrensende eksempel og som er fremstilt på tegningen, .hvor det er vist et apparat i henhold til oppfinnelsen i skjemat-isk form.

Tegningen viser apparatet ifølge oppfinnelsen som i det vesentlige omfatter en ytre ramme 1, ved hvis øvre sentrale del er festet en trakt 2 for det produkt som skal belegges, hvilket produkt avbøyes og spres ved bunnen ved hjelp av en stasjonær diffusjonskonus 3 for således å danne et kontinuerlig teppe av frittfallende produkt langs veggene til det indre ikke ledende rør 4 som er festet til den ytre ramme 1 ved hjelp av isolatorer 5. På det indre rør 4 er det anbragt en positiv høyspenningselektrode 6 som danner en positiv koronasone, som gir de partikler i produktet som skal belegges en høy positiv ladning opp til 90 - 100 kV. Polari-teten for elektrodene 6 og 11 kan også vendes.

Ved sentrum av apparatet, aksen på hvilken den stasjonære diffusjonskonus 3 er montert, er det anbragt et rør 7 for mating av belegningsvæsken eller pulveret, som kommer fra en matepumpe 8, hvilket rør 7 også er utstyrt med den negative kraftledning 9. Den nedre ende av røret 7 er dannet av det roterende forstøvningshode 10, som forstøver væske eller pulver på det produktteppe som skal belegges, mens det er i fritt fall langs veggen til det indre rør 4. Forstøveren 10 er også utstyrt med den negative høyspennings-elektrode 11 som danner en negativ koronasone, som gir belegningsvæsken eller pulveret en høy negativ ladning, også opp til 90 - 100 kW.

Det er derfor klart at partiklene i belegningsvæsken eller pulveret, som er negativt ladet, blir tiltruk-ket av det positivt ladede produkt og belegger det totalt og uten noe spill, og at det således belagte ferdige produkt kan føres ut ved bunnåpningen 12 av det indre rør 4 til en egnet bære- og/eller uttømmingsinnretning (ikke vist), som f. eks. kan være et endeløst transportbelte eller en annen innretning som i det vesentlige er utformet i samsvar med det produkt som skal behandles.

Bredden til åpningen eller dysen for diffusjonen"av det produkt som skal belegges, som dannes ved avstanden mellom den nedre ende av trakten 2 og veggen for den stasjonære diffusjonskonus 3, kan innstilles for å forandre strøm-ningshastigheten for det produkt som skal belegges og som innføres i behandlingskammeret, hvilken innstilling skjemat-isk er vist i stiplede linjer på tegningen.

Som rent illustrerende og ikke begrensende eksempel har fremgangsmåten og apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse vist seg fordelaktig ved hjelp av følgende ekspe-rimenter: a) Tilsetning av 0,2 % olje som inneholder vitaminer til skummet melkepulver med en hastighet på 1,5 tonn/time.

Analyse av 2 g prøver viste mindre enn 0,5 % variasjon

i vitamininnhold.

b) Tilsetning av 2 kg/tonn av aminoppløsning til ammonium-nitrat-gjødselpellets med 1-2 mm diameter med en hastighet på 200 200 kg/minutt. c) Tilsetning av antifungisider og skremmemidler for fugl ga 30 % forbedring i filmkontinuitet og i forhold til

ikke elektrostatiske fritt fall-systemer.

d) Tilsetning av opp til 5 % fett med eller uten videre inn-befatning av antibiotika og vitaminer til grisungepellets

med en hastighet på 1 tonn/time.

e) Tilsetning av smaksstoffer, såsom peppermynteolje og appelsinolje til sukker og til komprimerte sukkersøtsaker. f) Tilsetning av fuktemidler til meget fine pulvere med massetetthet på 0,3 kg/liter som et første trinn i dann-elsen av oppslemminger.

Av ovenstående er det klart at fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen har stor allsidighet og gir en særlig god kvalitet for belagte produkter, og det skal for-stås at mange variasjoner, modifikasjoner, tilsetninger og/ eller utskifting av elementer kan foretas innenfor oppfinn-elsens ramme.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for elektrostatisk påføring av væsker eller pulvere på substanser eller gjenstander, karakterisert ved at det tilveiebringes et i det vesentlige kontinuerlig sirkulært teppe av det produkt som skal belegges, at dette bringes til å passere på en stssjonær diffusjonsinnretning, at det så gis en positiv høy elektrisk ladning ved å føre det gjennom en positiv koronasone, mens det befinner seg i fritt fall, at belegningsvæske eller pulver spres gjennom en sentrifugaldiffusjonsinnretning hvor det gis en høy negativ elektrisk ladning ved å føre det gjennom en tilsvarende, men negativ koronasone, slik at partiklene i produktet som skal belegges mens det befinner seg i fritt fall er totalt og jevnt omhyllet av væsken eller pulverbelegningspartiklene som tiltrekkes dertil på grunn av mot-r. satt fortegn forderes ladninger.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at et konstant forhold mellom produkt som skal belegges og belegningsvæske eller pulver bibeholdes ved hjelp av en elektronisk kontrollegulering-tilmåtingen av belegningsvæske eller pulver som en funksjon av strømmen • av produkt som skal belegges.

3. Apparat for elektrostatisk påføring av væsker eller pulvere på substanser eller gjenstander for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1 og/eller 2, karakterisert ved at det omfatter en mateinnretning for det produkt som skal belegges, som ved sin ende har en stasjonær diffusjonsinnretning som frembringer et i det vesentlige kontinuerlig sirkulært teppe av produktet mens det befinner seg i fritt fall på veggene til et ikke ledende rør, hvor en positiv høyspenningselektrode er plassert, som gir en positiv koronasone som positivt lader partiklene i det produkt som skal belegges, at det er anordnet en sentral matekanal for væske eller pulverbelegningspartikler som ved sin ende har en sentrifugaldiffusjonsdel som er utstyrt med en negativ høy-spenningselektrode som danner en negativ koronasone, som negativt lader partiklene i væske- eller pulverbelegget, slik at partiklene i produktet mens det er i fritt fall er totalt og jevnt omhyllet av væske- eller pulverbelegningspartiklene, som tiltrekkes dertil på grunn av motsatt fortegn for deres ladninger.

4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at når produktet skal belegges med en væske er sentri-fugaldiffusjonsinnretningen en sentrifugalforstøver som mates av en mikropumpe eller tilsvarende kalibrert, nøyaktig og styrt mateinnretning for forstøvningsvæske.

5. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at når produktet skal belegges med et pulver, er sen-trif ugaldif f us jonsinnretningen en pulverkanon som mates fra en fluidisator eller tilsvarende pulvermatesystem med et 36 0° diffusjonshorn.

6. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at når produktet skal belegges med et pulver, er sen-trif ugaldif f us jonsinnretningen en konusform som er innpasset konsentrisk til pulverstrømmen.

7. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at når produktet skal belegges med et pulver, er sen-trif ugaldif f us jonsinnretningen en sentrifugalforstøver utstyrt med et egnet pulverfremføringssystem.

8. Apparat ifølge ett eller flere av kravene 3-7, karakterisert ved at munningen til den stasjonære diffusjonsinnretning for produktet som skal belegges kan innstilles for å regulere mengden av produkt som blir spredt i fritt fall.

9. Apparat ifølge ett eller flere av kravene 5-7, karakterisert ved at pulveret er elektrisk ladet med en friksjonsbehandlingsinnretning eller med- et elektrogassdynamisk system.

10. Produkt elektrostatisk belagt med væsker eller pulvere som er oppnådd ved fremgangsmåten ifølge krav 1-2 og eller med apparatet ifølge krav 3 - 9.