DE2028549A1 - Method and device for electrostatically charging and depositing solid particles on an object - Google Patents

Description

PATENiANtVXLTEPATENiANtVXLTE DR. E.WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 2028549DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 2028549

DR. M. KÖHLER DlPUNG. C.GERNHARDTDR. M. KÖHLER DIPING. C. GERNHARDT

MÖNCHEN HAMBURGMÖNCHEN HAMBURG

telefon: 3953U 2000 HAMBURG 50, 9. Juni 1Q7Ophone: 3953U 2000 HAMBURG 50, June 9, 1Q7O

TELEGRAMME: KARPATENT KONI GSTRASSE 28TELEGRAMS: KARPATENT KONI GSTRASSE 28

W.242o7/7o 4/HW.242o7 / 7o 4 / H

Ransburg Electro-Coating Corp., Indianapolis, Indiana (V.St.A.)Ransburg Electro-Coating Corp., Indianapolis, Indiana (V.St.A.)

Verfahren und Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen und Niederschlagen von Peststoffteilchen aufMethod and apparatus for the electrostatic charging and deposition of pesticide particles

einen-Gegenstand.an object.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zürn elektrostatischen Aufladen und Niederschlagen eines Zerstäubten aus Feststoffteilchen auf einen Gegenstand. The invention relates to a method and an apparatus for electrostatic charging and deposition an atomized air of particulate matter onto an object.

Viele Überzüge werden vorteilhafterweise in trockener Pulverform als Harze aufgebracht., Vielehe in einem' flüssigen Träger aufgelöst sind. Derartige Überzüge enthalten solche, welche u.a. aus pigmentierten Harzen von Polyäthylenen, Polyamid, Polyvinylchlorid und Epoxyden u.a. gebildet sind. Wefnrr des Preises solcher ijtoffe ist en erwünscht, wenn'ein so Lehm· Überzug .aufgebracht wird, die Menge des Materials zu recliu', Leren, weiche auf den :',a überziehenden Gegenständen nicht. uloclorfefiOiiLagen wird. Worin ein .Uuirtnop los b inches, oder ein :;i"h in dor VJHrine /ori'(;,;i,i.gen.de£; pul -/erronnigor; Maberial aiii' nLion ^?if:'^rr;iii;t<an'l auL'/.unrlri^f"'.-n i ;.·.!,, ,/ir'-l der Gegenstand ir. f.· ir i ¹On ]/äi i en -'Uli '»ine l.'f-.nipf>:'ul.iri" .>;>ί im .Uj dot* lUi Many coatings are advantageously applied in dry powder form as resins. Polygons are dissolved in a liquid carrier. Such coatings contain those which are formed, among other things, from pigmented resins of polyethylene, polyamide, polyvinyl chloride and epoxies, among others. Wefnrr the price of such ijtoffe s is desirable wenn'ein as clay · coating is .aufgebracht, the amount of material to recliu 'Leren, soft on the' not a be coated objects. uloclorfefiOiiLagen will. In which a .Uuirtnop los b inches, or a:; i "h in dor VJHrine /ori'(;,;i,i.gen.de£; pul - / erronnigor; Maberial aiii 'nLion ^? If:' ^r r; iii; t <an'l auL '/. unrlri ^f "'.-ni;. ·.! ,,, / ir'-l the subject ir. f. · ir i ¹ On] / äi i en -'Uli '»Ine l.'f-.nipf>:'ul.iri".>;> Ί in the .Uj dot * lUi

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temperatur des Materials, jedoch unterhalb der Temperatur erwärmt, bei welcher das Material nachteilig beeinflußt werden würde· Die Feststoffteilchen des Materials werden, wenn sie auf dem Gegenstand niedergeschlagen werden, zu einem kontinuierlichen Film geschmolzen. In anderen Fällen, in welchen ein elektrostatisches Aufladen verwendet wird, ist das Erwärmen mitunter nicht notwendig, und die Feststoffteilchen, welche auf dem Gegenstand niedergeschlagen werden, werden auf der Oberfläche des Gegenstandes als ein Überzug getrennter Teilchen zufolge ihrer elektrostatischen Aufladung gehalten, bis sie geschmolzen werden können.temperature of the material, but heated below the temperature at which the material adversely affects · The solid particles of the material when they are deposited on the object, too melted into a continuous film. In other cases where electrostatic charging is used heating is sometimes not necessary, and the solid particles which are deposited on the object become, on the surface of the object as a coating of separated particles due to their electrostatic Hold charge until they can be melted.

Solches pulverförmiges Harzmaterial bzw. Kunststoff» material hat allgemein die Form von Feststoffteilchen, die eine mittlere Größe in dem Siebbereich entsprechend einer lichten Maschenweite von 0,037 bis o,o74 mm (2oo-4oo US-Maschen) haben. Andere Feststoffteilchen, die nicht aus thermoplastischen oder sich in der Wärme verfestigenden Materialien bestehen und die Größen außerhalb dieses Bereiches haben, können durch die Verwendung der Erfindung ebenfalls aufgebracht werden.Such powdery resin material or plastic material generally has the form of solid particles which an average size in the sieve area corresponding to a mesh size of 0.037 to 0.074 mm (2oo-4oo US meshes) to have. Other solid particles that are not thermoplastic or thermosetting Materials exist and the sizes outside of this range can be made by using the invention can also be applied.

Pistolen zum Zerstäuben einer. Luftsuspension von Feststoffteilchen und zum elektrischen Aufladen des Zerstäubten von Feststoffteilchen sind nun allgemein im Gebrauch. Viele Kombinationen von Zerstäuberdüsen und Aufladeelektroden in einer Variation von Formgebungen und Ausführungen sind bekannt. Beispielsweise ist es üblich, in solchen Pistolen, unabhängig davon, ob das abgegebene Zerstäubte sich in einer konischen oder in einer flachen fächerartigen Form befindet, das Aufladen des Pulvers durch die Verwendung von ringförmigen Ionisierungselektrode!! vorzunehmen, welche das Zerstäubte umgeben. Eine solche ringförmige oder kreisförmige Elektrode ist an einer oder beiden Kanten eines ringförmigen C)OhLiU',e£> Ln einer Düse gebildet worden, welche die Fest-· u torf te Hohen /M einem konischen Zerstäubten formt. Ringform ii/i' loni r, Loi'unpselektroden aind ebenfalls an eLner KanteGuns for atomizing a. Air suspension of particulate matter and for electrically charging the atomized particulate matter are now in common use. Many combinations of atomizing nozzles and charging electrodes in a variety of shapes and designs are known. For example, in such guns, regardless of whether the atomized material being dispensed is in a conical or a flat fan-like shape, it is common to charge the powder through the use of annular ionizing electrodes !! to make, which surround the atomized. Such an annular or circular electrode has been formed on one or both edges of an annular C) OhLiU ', e £> Ln of a nozzle which forms the solid peat height / M a conical atomization. Ring shape ii / i 'loni r, loi'unp electrodes are also on one edge

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einer Düse ausgebildet worden, welche die Feststoffteilchen zu einem Zerstäubten formt, das eine flache fächerartige Gestalt hat, so daß sie das Zerstäubte nahe ihrer Quelle umgeben. Eine ringförmige Ionisierungselektrode, welche hinter dem Zerstäubten angeordnet ist, ergänzt in einigen Fällen die Elektrode, welche an der Kante der Düse ausgebildet ist.a nozzle has been formed, which the solid particles into an atomized that has a flat fan-like shape, so that the atomized is close to its source surround. A ring-shaped ionization electrode, which is placed behind the sputtering, complements in some cases the electrode formed on the edge of the nozzle.

Andere Ionisier- und Aufladeelektroden, welche für die Verwendung mit Düsen aufgezeigt sind und welche eine längliche, das Zerstäubte abgebende Öffnung haben und ein längliches flaches Zerstäubungsmuster aus Feststoffteilchen erzeugen, enthalten längliche Ionisierelektroden, welche eine oder beide Kanten der länglichen-öffnung bilden. Längliche Ionisierelektroden sind ebenfalls in einem länglichen flachen Zerstäubungsmuster aus Feststoffteilchen so angeordnet worden, daß ihre Längsabmessung sich zu der längeren Dimension des länglichen Zerstäubungsmusters gleichlaufend erstreckt.Other ionizing and charging electrodes, which are suitable for the Use with nozzles are shown and which have an elongated, atomized-releasing opening and an elongated create flat atomization patterns of solid particles contain elongated ionizing electrodes, which have a or form both edges of the elongated opening. Elongated Ionizing electrodes are also in an elongated flat The atomization pattern of solid particles has been arranged in such a way that that their longitudinal dimension extends concurrently with the longer dimension of the elongated atomization pattern.

Weiterhin ist vorgeschlagen worden, daß Feststoffteilchen zu einem Zerstäubungsmuster geformt und durch einstellbar angeordnete Teilchenablenkteile aufgeladen werden, welche mit einer Hochspannungsquelle verbunden sind und welche vor einer die Feststoffteilchen abgebenden öffnung angeordnet sind. Solche Deflektoren oder Ablenkteile enthalten u.a. ellipseiiförmige zylindrische und halbsphärische Formgebungen, die an der Achse der Öffnung angeordnet sind, um Feststoffteilchen elektrostatisch aufzuladen und niederzuschlagen.It has also been proposed that particulate matter be formed into an atomization pattern and be adjustable through arranged particle deflection parts are charged, which are connected to a high voltage source and which are arranged in front of an opening which emits the solid particles. Such deflectors or deflectors include, among other things, ellipsoidal cylindrical and hemispherical shapes, which are arranged on the axis of the opening to solid particles electrostatically charge and knock down.

Eine einzelne Ionisier- und Aufladeelektrode in der Form eines einzelnen Drahtes, der längs der Achse einer Düse nach vorn und innerhalb eines Zerstäubungsmusters aus Feststoffteilchen vorsteht, ist bekannt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß solche aus oinem einzigen Draht bestehenden Elektroden keine befriedigenden Ergebnisse erzielen ließen. Weiterhin ist die Verwendung einer drahtform!gen Elektrode bekannt, welche nach vorn bis über die Öffnung an einer Seite und im geringen Abstand von dem Zerstäubten vorsteht. Eine solcheA single ionizing and charging electrode in the mold a single wire running forward along the axis of a nozzle and within an atomization pattern of particulate matter protrudes is known. It has been found, however, that such single wire electrodes could not achieve satisfactory results. Farther the use of a wire-shaped electrode is known, which protrudes forward to over the opening on one side and at a small distance from the atomized. Such

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Elektrodenausführung schafft jedoch in einer Pulverpistole einen niedrigeren Ubertragungswirkungsgrad (das Verhältnis des Gewichtes des auf einem Gegenstand niedergeschlagenen Materials zu dem Gewicht des Materials, das aus einer Spritzpistole abgegeben ist), als es eine ringförmige Elektrode der oben beschriebenen Arten ausführt.However, the electrode design creates a lower transfer efficiency (the ratio the weight of the material deposited on an object to the weight of the material emerging from a spray gun when it implements an annular electrode of the types described above.

Bei dem Verfahren zum elektrostatischen Niederschlagen von Feststoffteilchen, welches die Erfindung bildet, werden die Feststoffteilchen zu einem Muster geformt und gegen den Gegenstand gerichtet, auf welchem die Partikelchen niedergeschlagen werden sollen. Ein elektrostatisches Feld wird zu dem Gegenstand von einer Stelle her erzeugt, die gegenüber dem Zerstäubungsmuster versetzt und hinter dem Muster angeordnet ist. An dieser Stelle wird eine einzelne hochionisierte Zone erzeugt. Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens können dadurch gebildet werden, daß in einer Anlage, welche eine Quelle von Feststoffteilchen und Teile enthält, um einen Strom von Feststoffteilchen zu erhalten, eine Düse aus nicht-leitendem Material vorgesehen ist, um die Feststoffteilchen zu einem Muster zu formen, das aus einer öffnung abgegeben und gegen einen Gegenstand gerichtet wird, und eine einzelne längliche Elektrode, die vorzugsweise von der Düse getragen wird und welche eine Spitze hat, welche gegenüber der öffnung versetzt und hinter ihr angeordnet ist. In einer solchen Anlage erzeugt, wenn die einzelne längliche Elektrode auf eine Hochspannung mit Bezug auf die Gegenstände aufgeladen wird, eine einzelne hochionisierte Zone und ein starkes elektrostatisches Feld zu dem Gegenstand. Durch die Verwendung der Erfindung wird die Zahl von Feststoffteilchen, welche aus der Düse abgegeben werden und die schließlich nicht auf dem zu überziehenden Gegenstand niedergeschlagen werden, weitestgehend reduziert. Bei einer nicht-leitenden Düse, welche Feststoffteilchen zu einem flachen fächerartigen Zerstäubten formt und welche eine Elektrode enthält, die aus einem Draht von 0,5 mm besteht und deren Spitze etwa umIn the electrostatic deposition process of particulate matter which forms the invention, the particulate matter is shaped into a pattern and against the Object directed on which the particles are to be deposited. An electrostatic field is created to the object from a location that is offset from the atomization pattern and behind the pattern is arranged. A single highly ionized zone is created at this point. Devices for performing the Processes can be formed in that in a plant which contains a source of solid particles and parts, in order to obtain a stream of solid particles, a nozzle made of non-conductive material is provided around the To shape solid particles into a pattern that is released from an opening and directed towards an object, and a single elongated electrode which is preferably carried by the nozzle and which has a tip which is opposite the opening is offset and arranged behind it. In such a plant produced when the individual is elongated Electrode is charged to a high voltage with respect to the objects, a single highly ionized zone and a strong electrostatic field to the object. By using the invention, the number of solid particles, which are dispensed from the nozzle and which ultimately are not deposited on the object to be coated are largely reduced. In the case of a non-conductive nozzle, which solids particles form a flat fan-like Sputtered forms and which contains an electrode, which consists of a wire of 0.5 mm and the tip of which is approximately around

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12 mm seitlich von der Ebene des Zerstäubten versetzt und etwa 12 mm rückwärts der Öffnung angeordnet ist, kann der Prozentgehalt an Feststoffteilchen, die nicht auf dem Gegenstand niedergeschlagen werden, um Io bis 3o % gegenüber den bekannten elektrostatischen Zerstäubungsverfahren und -Vorrichtungen für Peststoffteilchen unter gleichen bzw. ähnlichen Bedingungen reduziert werden.12 mm to the side of the plane of the atomized material and located about 12 mm to the rear of the opening, the percentage of solid particles that are not deposited on the object can be around 10 to 30 % compared to the known electrostatic atomizing methods and devices for pesticide particles under the same or similar conditions.

In der nachfolgenden Beschreibung wird eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise erläutert. In the following description, an embodiment of the invention is explained by way of example.

BUg. 1 ist eine schaubildliche Darstellung einer Anlage zum elektrostatischen Aufladen und Aufbringen von Peststoffteilchen auf zu überziehende Gegenstände, bei der das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird.BUg. 1 is a diagrammatic representation of a plant for electrostatic charging and the application of pesticide particles on to be coated Articles using the method and apparatus according to the invention will.

Fig. 2 ist eine Vorderansicht einer Düse nebst Elektrode gemäß der Erfindung.Figure 2 is a front view of a nozzle and electrode according to the invention.

Fig. j5 ist eine Querschnittsansicht dieser Düse nebst Elektrode nach einer Ebene, die durch die Linie 5-3 der Fig. 2 durch die Mitte der Düse wiedergegeben ist.Fig. 5 is a cross-sectional view of this nozzle, along with it Electrode according to a plane represented by the line 5-3 of Fig. 2 through the center of the nozzle is.

Die zu Überziehenden Gegenstände, Vielehe plattenartige Teile Io sein können, werden, wie in Fig. 1 dargestellt ist, an leitenden Tragteilen 11 aufgehängt, welche von einem FÖrderorgan 12 nach unten stehen, das auf Erdpotential gehalten wird. Die Gegenstände Io sind mit dem Erdpotentiai durch elektrischen Kontakt mit den leitenden, nach unten stehenden Teilen 11 und dem geerdeten Förderorgan 12 elektrisch mit der Erde verbunden.The objects to be coated, polygamy plate-like Parts Io can be, as shown in Fig. 1, suspended from conductive support parts 11, which are from a conveyor 12 stand down, which is held at ground potential. The objects Io are through with the earth potential electrical contact with the conductive, standing down Parts 11 and the grounded conveyor element 12 electrically connected to the earth.

Feststoff bei Lehen üea aufzubrinp;e>nderi Ubersmr^rniaterlals werden in der MaboriaLqueLL«} 1 > angeordnet, Die Quelle V) am; (HvnrzupninaterlaL für di;> '/,orntaiiberplnboii' I¹I- onthalt. ein*; ρ·«lochte (nicht dar^:*o,;be?l Ito) Platt«, .auf welo-her die Ff);;t ji-'ji'fbfii'Liihtiu ''Aev dna üh:;r?,up:niii')tf;rl.al ruht,, Druckluft WLr₁I / i.n unten bor oLrn^orUhrl und otrörnb durch iL-.i fioLoAufzubrinp solid at fief üea e> Nderi Ubersmr ^ rniaterlals be placed in the MaboriaLqueLL "} 1> The source V) on; (>'/,Orntaiiberplnboii' onthalt I ¹ I a *; HvnrzupninaterlaL for di ρ · "punched (not ^represents. * O; be l Ito) Platt," .on Welo-establish the Ff?) ;; t ji-'ji'fbfii 'Liihtiu''Aev dna üh:; r?, up: niii') tf; rl.al rests ,, compressed air WLr ₁ I / in down bor oLrn ^ orUhrl and otrörnb through iL-.i fioLo

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Platte innerhalb der Quelle bzw. des Vorrats aus Überzugsmaterial IjJ. Beim Arbeiten wird der Strom von Druckluft zu der Kammer durch einen (nicht dargestellten) Regler gesteuert. Die Luft, welche durch die gelochte Platte hindurchgeht, erzeugt ein fluidisiertes Bett aus Feststoffteilchen innerhalb des Vorrates 13. Eine Injektionspumpe innerhalb des flui· disierten Bettes wird verwendet, um Überzugsmaterialteilchen von dem Bett wegzuführen und sie als Suspension in einem Strom von Druckluft zur Abgabe an die Zerstäuberpistole 14 mitzunehmen.Plate within the source or supply of coating material IjJ. When working, the flow of compressed air becomes too the chamber is controlled by a regulator (not shown). The air that passes through the perforated plate creates a fluidized bed of solid particles within the reservoir 13. An injection pump within the flui The dispersed bed is used to form coating material particles away from the bed and as a suspension in a stream of pressurized air for delivery to the nebulizer gun 14 to take with you.

Peststoffteilchen aus Überzugsmaterial werden durch eine längliche biegsame Röhre 15 als Suspension in Druckluft in die Zerstäuberpistole 14 befördert. Die Abgabe von Überzugsmaterial zur Zerstäuberpistole 14 wird durch den Bedienenden der Zerstäuberpistole 14 durch Manipulation eines Triggers gesteuert, welcher ein Elektromagnetventil (nicht dargestellt) betätigt, welches den Strom von Luft durch die Injektionspumpe hindurch steuert. Überzugsteilchen werden aus dem fluidisierten Bett 1> abgesaugt und in dem Strom von Druckluft durch die Injektionspumpe mitgenommen. Wenn der Bedienende der Zerstäuberpistole wünscht, Überzugsmaterialteilchen auf einen zu überziehenden Gegenstand aufzubringen, drückt er lediglich auf den Trigger der Zerstäuberpistole 14. Dberzugsmaterialteilchen werden aus dem Vorrat 13 auf die beschriebene Weise abgeführt und durch das längliche flexible Rohr 15 einer Öffnung in der Zerstäuberdüse 16 an der Spritzpistole abgegeben. Eine Betätigung des Triggers schaltet weiterhin eine Hochspannungsquelle 17 an. Elektrische Ladung wird durch eine Hochspannungsleitung 18 an die Zerstäuberpistole 14 abgegeben. ÜberzugsinateriaL» teiLehen, welche aus der Öffnung heraustreten, werden zu einem Muster geformt, das für das Aufbringen eier festen Mater LaL Len auf den Gegenstand geeignet ist, und wird gepen den (iö^frenstand gerichtet, Feststoff te! lohen, v/elche aus dor öf t'nuuf? abgef-'ob^n werden, werden elektrostatisch auf pe LadenPest particles from coating material are conveyed through an elongated flexible tube 15 as a suspension in compressed air into the nebulizer gun 14. The delivery of coating material to the spray gun 14 is controlled by the operator of the spray gun 14 by manipulating a trigger which actuates a solenoid valve (not shown) which controls the flow of air through the injection pump. Coating particles are sucked out of the fluidized bed 1> and carried along in the stream of compressed air through the injection pump. When the operator of the spray gun wishes to apply coating material particles to an object to be coated, he simply presses the trigger of the spray gun 14 the spray gun. Actuation of the trigger also switches on a high-voltage source 17. Electrical charge is delivered to the nebulizer gun 14 through a high voltage line 18. ÜberzugsinateriaL "part around which come out of the opening to be formed into a pattern which is suitable for application eggs solid Mater LaL Len to the object, and is gepen directed to (IÖ ^f renstand, te solid! Lohen, v / hich from dor öf t'nuuf? abgef-'ob ^ n are electrostatically charged on pe

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und werden dadurch niedergeschlagen, daß ein elektrostatisches Feld zu dem Gegenstand von einer hochionisierten Zone erzeugt wird, die gegenüber dem Zerstäubungsmuster versetzt und hinter ihm angeordnet ist. Bei Verwendung eines solchen Verfahrens kann der Bedienende Feststoffteilchen auf den zu überziehenden Gegenstand mit geringem Verlust aufbringen. Das Verfahren kann mit einer Vorrichtung durchgeführt werden, welche es dem Bedienenden ermöglicht, die Spritzpistole bequem zu manipulieren, indem ein Strom von aufgeladenen Feststoffteilchen auf den Gegenstand Io gerichtet wird, um einen gleichförmigen überzug auf dem Gegenstand zu erreichen.and are deposited by creating an electrostatic field to the object from a highly ionized zone offset from and behind the sputtering pattern. Using such a method, the operator can apply solid particles to the object to be coated with little loss. The method may be performed with a device which allows the operator to manipulate the spray gun easily by directing a stream of charged particulates on the object Io, to achieve a uniform coating on the article.

Die Figuren 2 und 3 zeigen das Vorderende der Spritzpistole 14. Das vordere Ende des Laufes 2o kann die Zerstäuberdüse 16 und eine Aufladeelektrode 21 aufnehmen. Der Lauf 2o enthält einen Gewindeteil 22 zur Aufnahme einer Mutter 23, welche die Zerstäuberdüse 16 an dem Vorderende des Laufes anschließt. Die Zerstäuberdüse 16, die Mutter 2J und der Lauf 2o sind insgesamt aus einem nicht-leitenden Material, z.B. Polyamid, Acetalharz (das unter dem Warenzeichen "Delrin" durch die Firma E. I. du Pont de Nemours Co. verkauft wird), Polyäthylen, Polypropylen, Polytetrafluoräthylen, phenolische oder nicht-leitende keramische Stoffe od.dgl. hergestellt. Die Feststoffteilchen werden als Suspension in einem strömenden Gas durch einen Durchgang 24 in den Lauf 2o befördert. Feststoffteilchen werden durch die Düse 16 zu einem Zerstäubungsmuster geformt, das aus einer öffnung 26 an der Förderseite der Zerstäuberpistole 14 heraustritt. Die Zerstäuberdüse 16 enthält einen Körper aus nicht-leitendem Material einschließlich einer Bohrung innerhalb des Körpers, welche durch Wandungen 25 begrenzt sind, die zu einer länglichen öffnung 26 an ihrem Vorderende konvergieren. Der Aufbau enthält einen Teil 27, welcher innerhalb der Bohrung getragen wird einschließlich einer Fläche, welche in die Bohrung hinter der öffnung 26 vor-FIGS. 2 and 3 show the front end of the spray gun 14. The front end of the barrel 20 can accommodate the atomizing nozzle 16 and a charging electrode 21. Of the Barrel 2o includes a threaded portion 22 for receiving a nut 23 which attaches the atomizing nozzle 16 to the front end of the run. The atomizing nozzle 16, the nut 2J and the barrel 2o are made entirely of a non-conductive material, e.g. polyamide, acetal resin (sold under the trademark "Delrin" by E. I. du Pont de Nemours Co. sold), polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, phenolic or non-conductive ceramic materials or the like. manufactured. The solid particles are released as a suspension in a flowing gas through a passage 24 in promoted the barrel 2o. Solid particles are formed into an atomization pattern by the nozzle 16, which consists of a Opening 26 on the delivery side of the atomizer gun 14 emerges. The atomizing nozzle 16 includes a body of non-conductive material including a bore within of the body, which is limited by walls 25 which converge to an elongated opening 26 at their front end. The structure includes a part 27, which carried inside the hole including one Surface which is in the hole behind the opening 26 in front

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steht, und eine länglich© Elektrode 21, welche durch den Körper getragen ist, wobei ihre vorderste Spitze 19 gegenüber der öffnung 26 versetzt und hinter ihr angeordnet ist. , stands, and an elongated © electrode 21, which through the Body is carried, its foremost tip 19 being offset from the opening 26 and arranged behind it. ,

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Spitze der Elektrode 21 gegenüber der öffnung 26 in einer Richtung senkrecht zu der gemeinsamen Ebene der länglichen Öffnung 26 und dem aus ihr abgegebenen Zerstäubten seitlich versetzt. Weiterhin ist aus der Zeichnung eindeutig ersichtlich, daß die Spitze der Elektrode 21 gegenüber der öffnung der Düse nach hinten verschoben ist» In dieser Hinsicht unterscheidet sich die Elektrode der Erfindung von den aus einem feinen Draht bestehenden Elektroden, wie sie bisher in elektrostatischen Pistolen verwendet wurden. Der Abstand zwischen der Elektrodenspitze und der Ebene der Vorderfläche der Düse kann sich verändern.As can be seen from the drawing, the top is of the electrode 21 opposite the opening 26 in one direction perpendicular to the common plane of the elongated opening 26 and the atomized material released from it laterally offset. Furthermore, it can be clearly seen from the drawing that the tip of the electrode 21 is shifted backwards in relation to the opening of the nozzle The electrode of the invention differs from the fine wire electrodes previously used in electrostatic Guns were used. The distance between the electrode tip and the plane of the front face of the nozzle can change.

Wenn die Elektrode 27 auf eine Hochspannung, beispielsweise auf 4o bis loo ooo Volt Gleichstrom aufgeladen wird, wird ein elektrostatisches Feld zu den zn überziehenden Gegenständen Io erzeugt· Die Spitze 19 der Elektrode 21 erzeugt eine einzige hochionisierte Zone» Diese Zone, die gegenüber dem aus der öffnung 26 herausgetretenen Zerstaubungsmuster \^rersetzt und hinter ihm angeordnet ist, lädt die Feststoffteilchen in dem Must ei' auf und ergibt einen weitgehend verminderten Prozentsatz an nicht-niedergeschlagenem Pulver. Das Versetzen gegenüber und die Anordnung hinter dem Zerstäubungsmuster bezieht sich auf die Stelle für die Spitze der Elektrode und die von ihr erzeugte hochionisierte Zone, die hinter der öffnung der Düse bis zu der Größenordnung von etwa 2,5 cm oder mehr angeordnet und gegenüber der Achse der öffnung um eine Entfernung von etwa 12 mm zurückversetzt ist, obgleich die Versetzung bis etwa 25,4 mm betragen kann.When the electrode 27 is charged to a high voltage, for example 40 to 100,000 volts direct current, an electrostatic field is generated to the objects to be coated. The tip 19 of the electrode 21 creates a single highly ionized zone is the opening 26 out replaced entered Zerstaubungsmuster \ ^r and arranged behind it, the particulate matter load in the must ei 'and results in a substantially reduced percentage of non-precipitated powder. The offset opposite and the arrangement behind the atomization pattern relates to the location for the tip of the electrode and the highly ionized zone generated by it, which is arranged behind the opening of the nozzle up to the order of magnitude of about 2.5 cm or more and opposite the axis the opening is set back by a distance of about 12 mm, although the offset can be up to about 25.4 mm.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in dem das Muster formenden und die elektrostatische Aufladung bewirkenden Aufbau ist in den Figuren 2 und 3~A particularly preferred embodiment of the invention in which the pattern forming and the electrostatic The structure producing a charge is shown in FIGS. 2 and 3 ~

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dargestellt. Die Bohrung in dem Körper der Zerstäuberdüse 16 hat Wandungen 25, die in ihrer Form halbsphärisch ausgebildet sind und zu einer länglichen Öffnung 26 konvergieren. Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform ist die längliche Öffnung 26 an der Schnittstelle einer V-förmigen Nut 28, welche sich quer über das Vorderende der Düse erstreckt, mit den halbkugelförmigen Wandungen 25 der Innenbohrung der Zerstäuberdüse gebildet. Der Körper der Zerstäuberdüse 16 ist aus "Teflon" (Warenzeichen der Firma E. I. du Pont de Nemours Co.) gebildet, welches mit Glasfasern verstärkt ist. Im Abstand nach hinten innerhalb der Düse befinden sich Teile, welche einen Teil der gasförmigen Suspension aus Feststoffteilchen schneiden und ablenken, die durch die Düse l6 strömen. Wie in Fig. ~j> dargestellt ist, besteht der Teil 27 aus einem zylindrischen Zapfen innerhalb der Bohrung der Zerstäuberdüse und ist _ryon der Öffnung nach hinten im Abstand angeordnet. Die, in Fig. 5 dargestellte Düse wirkt auf die strömende gasförmige Suspension aus Feststoffteilchen ein, die aus dem Durchgang 24 abgegeben werden, und formt die Suspension zu einem sich ausweitenden fächerartigen Zerstäubten an der Öffnung 26 und erzeugt ein längliches Zerstäubungsmuster mit gleichförmig verteilten Teilchen.shown. The bore in the body of the atomizing nozzle 16 has walls 25 which are hemispherical in shape and converge to an elongated opening 26. In this particularly preferred embodiment, the elongated opening 26 is formed at the intersection of a V-shaped groove 28, which extends across the front end of the nozzle, with the hemispherical walls 25 of the inner bore of the atomizer nozzle. The body of the atomizing nozzle 16 is made of "Teflon" (trademark of EI du Pont de Nemours Co.) which is reinforced with glass fibers. At a distance to the rear within the nozzle there are parts which cut and deflect part of the gaseous suspension of solid particles flowing through the nozzle 16. As shown in Fig. ~ J>, is the part 27 of a cylindrical pin within the bore of the atomizer nozzle and _r yon the opening disposed at the rear at a distance by. The nozzle shown in Fig. 5 acts on the flowing gaseous suspension of particulate matter discharged from the passage 24 and forms the suspension into an expanding fan-like atomization at the opening 26 and creates an elongated atomization pattern with uniformly distributed particles.

Eine längliche drahtartige Elektrode 21 wird von der Zerstäuberdüse l6 getragen, wobei sich die Spitze 19 der Elektrode um etwa 12 mm von der Öffnung nach hinten erstreckt, aus welcher das Zerstäubte abgegeben wird, und ist von der Ebene des Zerstäubungsmusters um etwa 12 mm seitlich versetzt. Eine solche Elektrode hat eine erwünschte kurze Länge (etwa 25 mm) aus Klavierdraht und hat einen Durchmesser von etwa 0,5 mm. Die Hochspannung der Spannungsquelle 17 wird der Spritzpistole durch das Hoehspannungskabel l8 innerhalb des Laufes 2o der Zerstäuberpistole 14 zugeführt. Das Hochspannuriprükabel 18 ist mit einem Widerstand 29 verbunden, der an seinem vorderen Ende mit einemAn elongate wire-like electrode 21 is carried by the atomizing nozzle 16 with the tip 19 of the electrode extending rearwardly about 12 mm from the opening from which the atomized material is dispensed and is laterally offset from the plane of the atomizing pattern by about 12 mm . Such an electrode has a desired short length (about 25 mm) of piano wire and a diameter of about 0.5 mm. The high voltage of the voltage source 17 is fed to the spray gun through the high voltage cable 18 within the barrel 20 of the atomizer gun 14. The Hochspannuriprükabel 18 is connected to a resistor 29, which at its front end with a

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elektrisch leitende^ Stopfen J>o und einem Draht. Jl. verbunden ist. Die Elektrode 21 ist mit dem Draht j51 elektrisch verbunden, wenn die Düse 16 mit dem Vorderende des Pistolenlaufes 2o verbunden ist. Gegebenenfalls kann die Zerstäuberdüse 16 mit einem leitenden Ring aus einem Kunststoff in der Hinterfläche versehen sein, welche mit dem rückwärtigen Ende der länglichen drahtartigen Elektrode in Berührung steht. Der Widerstand 29 hat beispielsweise einen Wert von ΐβο Megohm. Wenn die kurze drahtartige Elektrode 21 mit der Hochspannung durch einen genügend kleinen Draht Jl verbunden ist, sowie durch den Stopfen 50, der aus einem Material besteht, das einen hohen Widerstandswert hat, und einen 160 Megohm-Widerstand kann das elektrostatische Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung mit Sicherheit verwendet werden.electrically conductive ^ plug J> o and a wire. Jl. connected is. The electrode 21 is electrically connected to the wire j51 when the nozzle 16 is connected to the front end of the gun barrel 2o. Optionally, the atomizing nozzle 16 can be provided with a conductive ring made of a plastic in the rear surface which is in contact with the rear end of the elongated wire-like electrode. The resistor 29 has a value of ΐβο megohms, for example. When the short wire-like electrode 21 is connected to the high voltage through a sufficiently small wire Jl, as well as through the plug 50, which is made of a material having a high resistance value, and a 160 megohm resistor, the electrostatic method and apparatus of FIG Invention can be used with certainty.

Alle Teile des vorderen Endes der Pistole mit Ausnahme der Elektrode 21 und der leitenden Elemente, durch welche die Hochspannung an die Elektrode angelegt ist, sind aus Isolierstoff hergestellt, um ein Abschirmen der Elektrodenspitze zu vermeiden. Wenn die Elektrode 21 der besonders bevorzugten Ausführungsform mit einer Hochspannung von etwa 90 000 Volt Gleichstrom aufgeladen wird, befindet sich die Zerstäuberdüse l6 um etwa 17 cm von einem geerdeten Gegenstand entfernt und wird mit Pulver mit einer Geschwindigkeit von etwa 375 g/m gespeist, wobei der Prozentgehalt von nicht auf dem Gegenstand niedergeschlagenem Pulver unter denjenigen Wert vermindert wird, der mit irgendeinem anderen Verhältnis zwischen dem Zerstäubungsmuster und der Spitze der Elektrode und der einzigen hochionisierten Zone, die sie erzeugt, erhalten werden kann.All parts of the front end of the gun with the exception of the electrode 21 and the conductive elements through which the high voltage applied to the electrode are made of insulating material to avoid shielding the electrode tip. If the electrode 21 of the particularly preferred embodiment with a high voltage of about When charging 90,000 volts DC, the atomizing nozzle 16 is approximately seven inches from a grounded object removed and fed with powder at a rate of about 375 g / m, the percentage of powder not deposited on the object is reduced below that value with any other Relationship between the sputtering pattern and the tip of the electrode and the only highly ionized zone it has generated can be obtained.

Vorstehend wurde eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, jedoch ist ersichtlich, daß Veränderungen vorgenommen werden können. Beispielsweise können das elektrostatische Feld und die hochionisierte Zone durch Aufladen der zu überziehenden Gegenstände und des Erdens derA preferred embodiment of the Invention described, however, it will be apparent that changes can be made. For example, can the electrostatic field and the highly ionized zone by charging the objects to be coated and the grounding of the

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Elektrode nähe dem Zerstäubungsrauster erzeugt werden. Daher können Änderungen in der Ausbildung und Ausführung vorgenommen werden, ohne von der Erfindung abzuweichen.Electrode close to the atomization pattern can be generated. Therefore Changes in design and construction can be made without departing from the invention.

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Claims (1)

Patentansprüche. .;-., Claims. .; -., (JU) Verfahren zum elektrostatischen Niederschlagen von -; Feststoffteilchen auf einen Gegenstand, gekennzeichnet durch , die Umwandlung der Feststoffteilchen in ein Muster und ihrer Führung auf den Gegenstand und Herstellen eines elektrostatischen Feldes zwischen dem Gegenstand und einer einzelnen hochionisierten Zone, die gegenüber dem: Zerstäubungsmuster versetzt und hinter ihm angeordnet ist» \(JU) Process for the electrostatic deposition of -; Solid particles on an object, characterized by the transformation of the solid particles into a pattern and their Guiding onto the object and establishing an electrostatic field between the object and an individual highly ionized zone, which is offset from the atomization pattern and arranged behind it »\ 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,; daß die Feststoffteilchen als Suspension in einem strömenden Gas einer Düse zugeführt werden und die Düse dazu verwendet wird, um die Suspension in ein Zerstäubungsmuster umzuwandeln, das sich zu einer fächerartigen Form ausweitet und ein längliches Muster mit gleichförmiger Verteilung der Partikel erzeugt wird und die einzelne liochionisierte Zone gegenüber der Ebene des sich ausbreitenden fächerartigen Zerstäubten versetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in; that the solid particles as a suspension in a flowing Gas is fed to a nozzle and the nozzle is used to generate the suspension in an atomization pattern transform, which expands to a fan-like shape and an elongated pattern with uniform distribution of the Particle is generated and the single liochionized zone is offset from the plane of the spreading fan-like atomized substance. 5· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß daß elektrostatische Feld und die einsige hochionisierte /.one gegenüber dem Zerstäubten um etwa. 12 mm versetzt und hinter dem.Zerstäubten um etwa 12 mm angeordnet werden.5. The method according to claim 2, characterized in that that the electrostatic field and the one and the other highly ionized /.one compared to the atomized by about. 12 mm offset and behind the atomized by about 12 mm. "U Vorrichtung 2.uni elektrostatischen Niederschlagen veil Feststoffteilchen auf einen Gegenstand.,, gekennzeichnet dureil eine Düse aus nicht-leitendem Material, um. Feststoffteilchen zxx einem aus der öffnung austretenden Muster zu formen und es gegen den Gegenstand zu richten, und eine einzelne längliche ülektrode, welche'eine Spitze hat, die hinter der öffnu.n/τ varsefcrit zu ihr angeordnet 1st."U device 2.uni electrostatic deposition of solid particles on an object. ,, characterized dureil a nozzle made of non-conductive material in order. Solid particles zxx a pattern emerging from the opening to form and direct it against the object, and a single elongated ülektrode, which has a point which is arranged behind the opening / τ varsefcrit to it. ^:: _t Ki. η Huster erzeugendes und elektrostatisch auf la« donoc-G Gebilde für eine 'Vorrielrcunq zum elektrostatischen Nieder^chl aprn von Feststoff teilchen« gekennzeichnet durch ei neu Körper au;; rlcht-lciteiidcriR Material, der an seinem vordrrmi Ende '\i.ne ländliche öffnung und innerhalb d-es Körpern eine B.-Lr¹U)??¹ aufweist, die du roh Wandungen begrenzt ^: _T Ki. A cough-generating and electrostatic structure for a supply for the electrostatic precipitation of solid particles, characterized by a new body; rlcht-lciteiidcriR material, which at its front end '\ i.ne rural opening and inside the body a B.-Lr ¹ U) ?? ¹ , which you limited raw walls BAD ORIGIiMALORIGIiMAL BATHROOM ist, die an der öffnung konvergieren, sowie einen von dem Körper innerhalb der Bohrung getragenen Teil, welcher eine Fläche enthält, die in die Bohrung hinter der öffnung vorsteht, und eine längliche drahtartige Elektrode von dem Körper getragen ist, deren vordere Spitze gegenüber der öffnung versetzt und hinter ihr angeordnet ist.that converge at the opening, as well as one of that Body within the bore borne part, which a Includes surface protruding into the bore behind the opening and an elongated wire-like electrode from the body is worn, the front tip of which is opposite the opening is offset and arranged behind her. 6. Ein Muster formendes und elektrostatisch aufladendes Gebilde nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen, die an der öffnung konvergieren, Halbkugelform haben und die längliche öffnung an der Schnittstelle der Wandungen und einer V-förmigen Nut in dem vorderen Ende des Körpers gebildet ist, wobei der Teil, welcher von dem Körper getragen ist, ein Zapfen ist, der sich in die Bohrung erstreckt, und die Spitze der drahtartigen Elektrode von der öffnung um etwa 12 mm versetzt und hinter der öffnung um etwa 12 mm nach hinten angeordnet ist.6. A pattern-forming and electrostatically charging structure according to claim 5 » characterized in that the walls which converge at the opening are hemispherical and the elongated opening is formed at the intersection of the walls and a V-shaped groove in the front end of the body the part which is carried by the body is a pin which extends into the bore and the tip of the wire-like electrode is offset from the opening by about 12 mm and is arranged behind the opening by about 12 mm to the rear . 7. "ÖefBilde nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Körper einen leitenden Kunststoffring in seiner HinterfläeÜö trägt, der mit dem Hinterende des länglichen Drahtes in" Kontakt steht.7. "ÖefBilde according to claim 5» characterized in that that the body carries a conductive plastic ring in its HinterfläeÜö that with the rear end of the elongated Wire is in "contact. 1098 19/1041098 19/104 4*14 * 1 LeerseiteBlank page