Opublikowano dnia 16 sierpnia 1960 r.V *v«l^. O \ ton f/oo IBIBLIOTEK A| Urzedu Patentowego! lftlstei Bzeczypttspotitej Lidewgj POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 43517 KI. 75 a, 22 „Vorós Csillag" Traktorgyar *) Budapeszt, Wegry Elektrostatyczne urzadzenie do malowania Patent trwa od dnia 13 maja 1959 r.W przemysle maszynowym przy produkcji masowej i wielkoseryjnej naklada sie na wyro¬ by powloke ochronna o jednej lub kilku war¬ stwach przez rozpylanie farby, przy zastosowa¬ niu znanego obecnie najnowszego sposobu ma¬ lowania w komorze elektrostatycznej, z wyko¬ rzystaniem sil elektrycznych skierowanych na powlekany przedmiot. Uziemiony przedmiot jest przy tym przepuszczany przez komore o przekroju w ksztalcie litery U, skladajacej sie z trzech plaskich kratkowych powierzchni i naladowanej elektrycznoscia ujemna o wyso¬ kim napieciu (okolo 80—130 kV), przy czym far¬ be rozpylana pneumatycznie z przestrzeni znaj¬ dujacej sie poza ta komora, wtryskuje sie do komory pod cisnieniem okolo 1 atn. Wewnatrz komory na czasteczki farby dzialaja elektrycz¬ ne linie sil, kierujac te czasteczki ku powleka¬ nemu przedmiotowi. W ten sposób, w porów- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa Josef Domokos, Laszló Winkler, Bela Kiss, Tibor Aranyossi i Geza Varga. naniu z powszechnie uzywanymi czysto mecha¬ nicznymi sposobami natryskiwania farby, stra¬ ta farby na rozpylenie uboczne jest o wiele mniejsza (wynosi tylko 15—20°/o, podczas gdy przy sposobie natryskiwania recznego, strata ta wynosi 50—70°/o).Takie kratkowe urzadzenie komorowe nadaje sie tylko do przedmiotów o nierozczlonkowanej powierzchni. W przypadku przedmiotów o po¬ wierzchni rozczlonkowanej, elektrostatyczne na¬ kladanie farby staje sie utrudnione z powodu róznych zaglebien, wydrazen i podobnych uksztaltowan albo nawet zupelnie niemozliwe, poniewaz wydrazenia sa elektrostatycznie ekra¬ nowane i praktycznie biorac nie powstaja w nich zadne linie sil. Poniewaz wiekszosc wyrobów ma rozczlonkowane powierzchnie opracowano urzadzenia, które pozwolily na lepszy dostep do ekranowanych czesci powierzchni. W znanym urzadzeniu tego rodzaju farbe wprowadzano w postaci blonki cieczy na wewnetrzna powierz¬ chnie obracajacego sie szybko kadluba w ksztal¬ cie dzwonu, gdzie farba wyrzucana byla pod wplywem sily odsrodkowej na ostro zalamanakrawedz dzwonu. W tym przypadku nie stosu¬ je sie opisanej wyzej komory kratkowej, lecz na obracajacy sie dzwon przyklada sie wyma¬ gany wysoki potencjal ujemny. Farba docho- 4zaca do krawedzi dzwonu zostaje tam rozpy¬ lana i odrzucana wzdluz lini sil na przedmiot.Stosuje sie przy tym taka liczbe dzwonów i tak sie je rozmieszcza, aby otrzymac najlepsze po¬ wlekanie rozczlonkowanych przedmiotów.W opisanej metodzie i we wszelkich innych znanych sposobach stosuje sie urzadzenia, za¬ opatrzone w przetworniki pradowe do wytwa¬ rzania wysokiego napiecia stalego, nastepnie w urzadzenia lacznikowe, regulacyjne i zabez¬ pieczajaca dmuchawy do odsysania parujace¬ go rozpuszczalnika farby, srodki do przenosze¬ nia przedmiotów przez komore elektryczna oraz izolatory na wysokie napiecie o duzym wspól¬ czynniku bezpieczenstwa. Urzadzenie takie wy¬ maga znacznie wiekszego nakladu kosztów niz zwykle mechaniczne pistolety natryskowe, je¬ dnak zarówno wymienione zalety jak i jeszcze inne zalety omówionego urzadzenia uzasadnia¬ ja w pelni rozpowszechnienie go, zwlaszcza przy masowej produkcji róznych przedmiotów.Wynalazek niniejszy ma na celu dalsze istot¬ ne udoskonalenie znanych dotychczas urzadzen, przy tym zarówno pod wzgledem ekonomicz¬ nym jak i pod wzgledem lepszego powlekania przedmiotów pokrywanych farba.Do powlekania przedmiotów niezbyt duzych o prostym ksztalcie, które mozna traktowac ja¬ ko przedmioty nierozczlonkowane, nadaje sie najlepiej pomieszczenie obróbkowe w postaci komory kratkowej. Samoczynnie sterowane pi¬ stolety natryskowe umieszcza sie jednak nie tak; jak w wyzej wspomnianym urzadzeniu poza ko¬ mora elektrostatyczna, lecz na granicy tej ko¬ mory. Doswiadczenia wykazaly, ze zaleta wyni¬ kajaca z oszczednosci fanby przy powlekaniu e- lektrostatycznym uwydatnia sie najlepiej wtedy, gdy na rozpalone czasteczki farby w komorze elektrycznej oddzialytwuja (tylko linie sil w tej komorze i gdy nie wystepuja wcale lub tez wy¬ stepuja tylko znikomo male inne skladowe predkosci pochodzenia mechanicznego. W prze¬ ciwienstwie do tego, czasteczki farby przecho¬ dzace spoza komory elektrycznej maja znaczna predkosc na granicy tej komory, wskutek cze¬ go ta predkosc równiez i w dalszym ciagu wy¬ wiera znaczny wplyw na tor czasteczek, co jest przyczyna, ze stosunkowo znaczna czesc czaste¬ czek omija odnosny przedmiot i zostaje w ten sposób stracona. Z tego wzgledu równiez ja¬ kosc powloki farby jest nierównomierna. Do wytworzenia predkosci pochodzenia mechanicz¬ nego jest poza tym wymagane w przypadku pistoletów natryskowych cisnienie natrysków okolo 1 atn.Powyzsze wady usuwa w znacznej mierze pistoletowe urzadzenia natryskowe wedlug wy¬ nalazku. Z urzadzen natryskowych umieszczo¬ nych na granicy komory elektrycznej farba juz nie powinna byc natryskiwana pod cisnieniem 1 atn., lecz dobiera sie cisnienie tylko o takiej wysokosci, zeby predkosc wyjsciowa rozpylo¬ nej farby byla mozliwie mala, gdyz elektryczne pole sil przejmuje w tym miejscu zadane prze¬ noszenia czastek. Stwierdzono, ze do tego celu wystarcza 0,1^0,5 atn. Dzieki temu uzyskuje sie znacznie mniejsze zuzycie energii do na¬ kladania farby. Czasteczki podlegajac tylko si¬ lom pola elektrycznego uderzaja cala masa na przedmiot powlekany, a strata farby wynosi za¬ ledwie w ogóle 5—10%.Znaczne uproszczenie konstrukcyjne osiaga sie dzieki temu, ze konstrukcja nosna komory kratkowej jest wykonana z rur, a farba jest doprowadzana przez te rury do dysz rozpyla¬ jacych, które sa umieszczone w rozstawionych wydrazeniach rury.-W takiej konstrukcji komo¬ re kratkowa jako calosc korzystnie jest wyko¬ nac nastawna, natomiast same srodki rozpyla¬ jace nie sa nastawne co do kierunku rozpyla¬ nia. Rama nosna elektrod stanowi przy tym jednoczesnie rozpylacz.Inna odmiana konstrukcyjna urzadzenia we¬ dlug wynalazku nadaje sie do powlekania nie¬ zbyt duzych rozczlonkowanych przedmiotów. Na jednej sciance bocznej komory kratkowej umieszczone sa urzadzenia natryskowe nastaw¬ ne we wszystkich kierunkach i za pomoca tych urzadzen nawet ta strona przedmiotów powle¬ kanych farba, posiada miejsca rozczlonkowane, moze byc dobrze pokryta. Druga strona przed¬ miotów jest powlekana farba zupelnie w po¬ dobny sposób za pomoca innej znajdujaccej sie z drugiej strony komory kratkowej, umieszczo¬ nej w kierunku przenoszenia przedmiotów. Ta¬ kie urzadzenia natryskowe najlepiej jest osa¬ dzic na przegubach kulowych i samo ulozys- kowanie moze równiez byc wykonane jako na¬ stawne w kilku kierunkach. Ta czesc farby nie zostaje stracona, gdyz pod dzialaniem ujemne¬ go ladunku przeciwleglej scianki komory po¬ wraca po przeleceniu obok farbowanego przed¬ miotu i osadza sie na przeciwleglej stronie ma¬ lowanego przedmiotu, (niepoddawana malowa¬ niu w tej komorze). Ten samf proces powtarza sie w nastepnej komorze, w której odbywa sieplanowe malowanie drugiej strony przedmiotu, przy czVm farba rozpylana obok trafia na prze¬ ciwlegla strone przedmiotu (juz powleczona).W wielu miejscach silnie rozczlonkowanych lub wydrazonych przedmiotów nie osadza sie je¬ szcze wcale farba lub. tez osadza sie ilosc nie¬ wystarczajaca. Takie miejsca mozna powlekac dodatkowo natryskiwaniem recznym, jak to sie dzieje zazwyczaj w znanych urzadzeniach, lecz wynalazku nadaje sie do malowania wiekszych w stopniu znacznie wiekszym.Wreszcie trzecia odmiana urzadzenia wedlug wynalazku nadaje sie do malowania wiekszych powierzchni (np. podwozi autobusowych). W tym przypadku nie mozna stosowac zadnych komór kratkowych, gdyz ze wzgledu na nadzwyczaj wielkie wymiary, powierzchnie elektrod potrze¬ bne od utrzymania wymaganego pola elektrycz¬ nego bylyby zbyt duze. Zamiast komory krat¬ kowej umieszcza sie z tego wzgledu najpierw z jednej, a nastepnie z drugiej strony malowa¬ nego przedmiotu, rame przegubowa zaopatrzo¬ na w elektrody ostrzowe. Granice pola elek¬ trycznego stanowia przy tym boki ramy. Na- stawnosc urzadzen natryskowych jest taka sa¬ ma jak w drugiej odmianie. Otwory wylotowe tych urzadzen natryskowych leza w plaszczyz¬ nie ramy. Równiez i sama rama jest nastawna, poniewaz przeguby znajdujace sie na rogach, pozwalaja na nadanie ramie ksztaltu dowolne* go równolegloboku, przy czym rama jako calosc moze byc nastawna w kierunku pionowym na obsadzie ramowej.Na rysunku uwidoczniono schematycznie ty¬ tulem przykladu trzy, glówne odmiany urzadze¬ nia wedlug wynalazku, przy czym fig. 1—3 przedstawiaja pierwsza odmiane, fig. 4—6 — druga odmiane, fig. 7—9 przedstawiaja te sama odmiane w nieco innym wykonaniu i wreszcie fig. 10—12 przedstawiaja trzecia odmiane kon¬ strukcyjna w trzech róznych widokach.Jak uwidoczniono na fig. 1—3, roztwór farby przechowywany w zbiorniku 1 przechodzi pod cisnieniem kilku dziesiatych czesci atmosfery rura 2 do szkieletu nosnego komory kratkowej 3, ograniczonej z trzech stron i stanowiacej ko¬ more robocza .Szkielet nosny sklada sie z rur polaczonych z rura 2. Na szkielecie rurowym napieta jest w znany sposób krata lub siatka, utworzona z drutów metalowych o grubosci 0,3—1,5 mm. Komora kratkowa 3 jest ograni¬ czona z dwóch stron przez scianki lub powierz¬ chnie boczne 4,5, a od spodu jest ograniczona dnem 6. Polozenie pionowe calej komory mozna zmieniac za pomoca czlonów nastawczych 7.Tak samo mozna regulowac wzajemny odstep scianek bocznych 4,5 przez rozluznienie i zacis¬ niecie na czlonach nastawczych 8. Komora ro¬ bocza jest zawieszona na czterech izolatorach 9, a zbiornik 1 z farba spoczywa na czterech izo¬ latorach 10.Komora kratkowa 3 zamyka prostokatna prze¬ strzen, przy czym w rurach znajdujacych sie na rogach i krawedziach tej komory wykonane sa otwory zwrócone do wnetrza komory. - W otworach tych sa umieszczone dysze natrys¬ kowe 11. Przedmiot A podlegajacy malowaniu jest zawieszony na torze tocznym 12, przebie¬ gajacym w plaszczyznie srodkowej komory 3.Fig. 3 przedstawia nierozczlonkowane przed¬ mioty A o prostym ksztalcie, zaznaczone w czte¬ rech miejscach linia przerywana.Scianki komory siatkowej 3 sa przylaczone do ujemnego bieguna napiecia pradu stalego o napieciu okolo 100000 V, a przedmiot A wraz z torem tocznym 12 jest przylaczony do poten¬ cjalu ziemi. W ten sposób pomiedzy sciankami komory i przedmiotami poddanymi malowaniu powstaje pole elektrostatyczne. Jezeli malowa¬ ne przedmioty A sa wykonane z materialu nie- przewodzacego elektrycznosci, jak np. z drze¬ wa, tworzyw sztucznych, papieru itd., to przed malowaniem nalezy nadac ich powierzchni prze¬ wodnictwo elektryczne w znany skadinad spo¬ sób.W odmianie wynalazku wedlug fig. 4—6, w celu dobrego pomalowania przedmiotu Bv o powierzchni rozczlonkowanej, jedna scianka 4 komory kratkowej 3 jest zastapiona niepowle- czonym szkieletem 13, na którym w niniejszym przykladzie sa osadzone na przegubie kulowym narzady natryskowe 14. Narzady te sa nastaw¬ ne równiez w kierunku pionowym na slupkach lub elektrodach 15. Wreszcie i same slupki wraz z izolatorami wsporczymi 16 moga byc przesu¬ wane w kierunku poziomym. Do pomalowania przedmiotów B' sa potrzebne dwie komory po¬ lozone jedna za druga, przy czym w jednej ko¬ morze przedmioty otrzymuja pokrycie z jednej strony, a w drugiej komorze — ze strony prze¬ ciwleglej. Druga komora jest uwidoczniona na fig. tJ z prawej strony.Inna odmiana konstrukcyjna urzadzenia we¬ dlug fig. 4—6 jest uwidoczniona na fig. 7—9.W tym przypadku nie jest nawet zastosowany szkielet 13, lecz narzady natryskowe 14 znajdu¬ ja sie na górnym koncu nastawnych elektrod 15. W tej odmianie, omówiona poprzednio ko¬ mora kratkowa 3 zostala zredukowana do kata — 3 —wyznaczonego przez plaszczyzny lub scianki 5, 6, a konstrukcja zostala uproszczona bez szkody dla sposobu dzialania urzadzenia.Fig. 10—12 przedstawiaja trzecia odmiane wy¬ konania urzadzenia wedlug wynalazku, która nadaje sie w szczególnosci do malowania du¬ zych przedmiotów. W tej odmianie zarzucono zupelnie druciane scianki kratkowe lub elek¬ trody i zastapiono je jednym tylko czworobo¬ kiem przegubowym 17. Takie urzadzenie jest umieszczone z jednej strony toru przenoszenia przedmiotu malowanego, natomiast drugie urza- dzemie, nastepujace po pierwszym, jest umiesz¬ czone po drugiej stronie przedmiotu, jak to uwidoczniono na fig. 12. Z pretów, tworzacych rame czworoboku 17, wystaja ku malowanemu przddmiotowi zeberkowe kolce 18, z których ostrzy wybiegaja elektryczne linie sil ku przed¬ miotom C, podlegajacym malowaniu. Za rama 17 znajduja sie narzady natryskowe 14, podo¬ bne do zastosowanych w odmianie omówionej poprzednio (fig. 7—9). Rama 17 i narzady na¬ tryskowe 14 sa przylaczone do zródla ujemnego wysokiego napiecia. Poniewaz na rogach ramy 17 znajduja sie przeguby umozliwiajace ruch obrotowy, ksztalt czworobocznej ramy mozna zmieniac zaleznlie od potrzeby, bez zmiany dlu¬ gosci laoków. Równiez i pionowe polozenie ca¬ lej ramy moze byc regulowane za pomoca srod¬ ków nie uwidocznionych na rysunku. PL