DE2234026B2 - PROCEDURE FOR PREVENTING THE BLOCKING OF THIS IN ELECTROSTATIC COATING SYSTEMS - Google Patents
PROCEDURE FOR PREVENTING THE BLOCKING OF THIS IN ELECTROSTATIC COATING SYSTEMSInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern des Verstopfens von Düsen in Anlagen zur elektrostatischen Beschichtung, die einen flüssigen Stoff versprühen.The present invention relates to a method and an apparatus for preventing clogging of nozzles in systems for electrostatic coating that spray a liquid substance.
An die in Anlagen zum elektrostatischen Beschichten verwendeten Düsen wird im allgemeinen eine Hochspannung gelegt, bevor ihnen der zu zerstäubende Stoff zusammen mit der die Zerstäubung bewirkenden Luft zugeführt wird. Derartige Düsen werden in allen Beschichtungsanlagen verwendet, ob sie nun automatisch arbeiten oder manuell bedientIn general, nozzles used in systems for electrostatic coating A high voltage is placed before them the substance to be atomized together with the atomization causing air is supplied. Such nozzles are used in all coating systems, whether they now work automatically or operated manually
werden.will.
Bekanntlich werden die aufzuschichtenden zerstäubten Teilchen bei ihrem Austritt aus der Düse elektrisch aufgeladen und unter der Wirkung des elektrischen Feldes zwischen der Beschichtungsanlage und dem im allgemeinen geerdeten zu beschichtenden Gegenstand zu diesem hin beschleunigt.As is known, those to be stacked are atomized Particles are electrically charged as they exit the nozzle and under the action of the electric field between the coating system and the generally earthed to be coated Object accelerated towards this.
Die Erfahrung hat nun gezeigt, daß eine kleine Menge dieser Teilchen, in der Größenordnung von 0.3 0Zo, sich nicht auf dem zu beschichtenden Gegenstand niederschlägt, sondern seine elektrische Ladung an ihn abgibt und zur Düse zurückkehrt, mit einer influenzierten elektrischen Ladung entgegengesetzten Vorzeichens. Diese abgeprallten und zurückkehrenden Teilchen schlagen sich auf der Düse nieuci und bewirken nach einiger Zeit ihre teilweise oder völlige Verstopfung. Besonders im Fal'e des Beschichtens mit Email ist diese Erscheinung nachteilig, ίο da dann die Düse jeweils nach einigen Minuten wieder gesäubert werden muß.Experience has now shown that a small amount of these particles, on the order of 0.3 0 Zo, does not deposit on the object to be coated, but gives off its electrical charge to it and returns to the nozzle, with an influenced electrical charge of the opposite sign. These rebounded and returning particles hit the nozzle nieuci and after a while cause it to become partially or completely clogged. This phenomenon is particularly disadvantageous when coating with enamel, because the nozzle then has to be cleaned again after a few minutes.
Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde bereits vorgeschlagen, die Düse mit ionisierenden Spitzen zu umgeben, die sich ebenfalls auf Hochspannung befinden. Diese Spitzen sollen einerseits eine Art elektrischen Wind erzeugen, der die zurückkehrenden Teilchen zurück zum zu beschichtenden Gegenstand treibt und andererseits Ionen an diese Teilchen abgeben, wobei die Polarität der Ionen derjenigen der geladenen zurückkehrenden Teilchen entgegengesetzt isi. Durch dieses Ionenbombardement wird also die elektrische Ladung der zurückkehrenden Teilchen kompensiert, um sie anschließend derart aufzuladen, daß die Ladung der ursprünglichen von der Düse erteilten Ladung entspricht. Dadurch soll erreicht werden, daß die zurückkehrenden Teilchen erneut ihre Richtung ändern und noch vor Erreichen der Düse zum zu beschichtenden Gegenstand zurückkehren.To avoid this disadvantage, it has already been proposed to close the nozzle with ionizing tips which are also on high voltage. On the one hand, these tips are said to be a kind of electrical one Generate wind that carries the returning particles back to the object to be coated drives and, on the other hand, releases ions to these particles, the polarity of the ions being that of the charged returning particles is opposite to that. With this ion bombardment, the compensates for the electric charge of the returning particles in order to subsequently charge them in such a way that that the charge corresponds to the original charge given by the nozzle. This is to achieve that the returning particles change direction again and before reaching the nozzle return to the object to be coated.
Die Erfahrung hat nun gezeigt, daß ein großer Teil dieser zurückkehrenden Teilchen nicht durch den elektrischen Wind beeinflußt werden, so daß auch ihre Ladung durch die ionisierenden Spitzen nicht geändert werden kann. Diese Teilchen schlagen sich daher sowohl auf der Düse als auch auf den ionisierenden Spitzen nieder und bilden einen fest haftenden Überzug, besonders wenn es sich um Lacke, Firnisse, Glasuren und Klebstoffe handelt. Die Überzüge auf den ionisierenden Spitzen vereiteln das Ionenbombardement, so daß ihre Wirkung stark nachläßt und noch mehr Teilchen sich nach erfolgter Rückkehr niederschlagen. Das bedeutet, daß die Düse teilweise verstopft, der Strahl der zerstäubten Teilchen sich deformiert und die Zerstäubung weniger fein ist. Außerdem können sich beim Trocknen der Überzüge 45 auf den ionisierenden Spitzen Fäden ausbilden, die bi> zum Strahl der zerstäubten Teilchen reichen können und diesen weiter deformieren. Bei weiterem Laufenlassen der Anlage erfolgt dann in kurzer Zeit eine völlige Verstopfung der Düse. 50 Aus diesen Gründen beträgt oftmals die einwandfreie Funktionszeit einer elektrostatischen Beschichtungsanlage nicht mehr als eine viertel Stunde, z. B. beim Beschichten mit Email.Experience has now shown that a large part of these returning particles does not pass through the electric wind are influenced, so that their charge by the ionizing tips is not can be changed. These particles therefore hit both the nozzle and the ionizing one Tips and form a firmly adhering coating, especially when it comes to lacquers, varnishes, Glazes and adhesives. The coatings on the ionizing tips thwart the ion bombardment, so that their effect diminishes considerably and even more particles are found after they have returned knock down. This means that the nozzle is partially clogged, the jet of atomized particles itself deformed and the atomization is less fine. In addition, when the coatings dry 45 Form threads on the ionizing tips which can reach up to the beam of the atomized particles and further deform it. If the system continues to run, this takes place in a short time a complete clogging of the nozzle. 50 For these reasons, the correct The operating time of an electrostatic coating system does not exceed a quarter of an hour, e.g. B. when coating with enamel.
In industriellen automatischen Anlagen mit einer 55 großen Zahl von festeingebauten oder auf steuerbaren Halterungen gelagerten Düsen ist es äußerst nachteilig, die Anlage derart oft reinigen zu müssen.In industrial automatic systems with a large number of built-in 55 or controllable ones Brackets mounted nozzles, it is extremely disadvantageous to have to clean the system so often.
Auch bei tragbaren Spritzpistolen bringt eine Vermeidung des ständigen Reinigens eine Erhöhung ihrerEven with portable spray guns, avoiding constant cleaning increases them
60 Effektivität.60 effectiveness.
Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verhinderung des Verstopfens von Düsen in elektrostatischen Beschichtuiigsanlagen, die einen flüssigen Stoff versprühen, 65 anzugeben, so daß derartigen Anlagen mindestens einige Stunden störungsfrei betrieben werden können. The object of the present invention was therefore to provide a method for preventing clogging of nozzles in electrostatic coating systems, who spray a liquid substance, to indicate 65, so that such systems at least can be operated trouble-free for a few hours.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen,To solve this problem, it is proposed that
jgß von einer oder mehreren die Düsenanordnung uiijoebenden Öffnungen ein zusätzlicher elektrisch geladener flüssiger Stoff, der die gleiche Polarität wie fe elektrische Ladung der flüssigen, zerstäubten Beschichmnasteilchen aufweist und -ich chemisch und nbvsikalisch mit den zerstäubten Beschichtungsteilj,en verträet, in Richtung ties zerstäubten Strahles eesprüht wird.jgß of one or more the nozzle arrangement uiijoebenden openings an additional electrical charged liquid substance which has the same polarity as the electric charge of the liquid, atomized coating particles has and -ich chemically and nbvsikalisch with the atomized coating parts is sprayed in the direction of a deeply atomized jet.
Durch das Versprühen des zusätzlichen Stoffes »erden die meisten zurückkehrenden Teilchen des Reschichtunssmaterials erfaßt und erneut mit dem Hauptstrom"vereinigt. Soweit aus dem Randbereich des zusätzlichen Stoffstrahls Teilchen zur Düsenan-0rdnun2 zurückkehren, ist dies ohne nachteilige Wirtuna weil der zusätzliche Stoff derart ausgewählt ist. daßrer an der Düsenanordnung keine Überzüge bildet und daher nicht zu einer Verstopfung führt.~By spraying the additional substance "most returning particles ground of Reschichtunssmaterials detected and recombined with the main stream." As far from the edge area of the additional fuel spray particles return to Düsenan- 0 rdnun2, this is without adverse Wirtuna because the additional material is selected to . r that it forms on the nozzle arrangement, no coatings, and thus does not lead to constipation. ~
Die Menge des zusätzlich versprühten Stoffs betract normalerweise nur etwa eLiige Prozent der Men°e des versprühten Beschichtungs'stoffes.The amount of additionally sprayed substance is calculated usually only about a small percentage of the Men ° e of the sprayed coating material.
Der zusätzliche Stoff besteht vorzugsweise entweder au* einer Mischuns einer Flüssigkeit und eines Gases oder nur aus einer Flüssigkeit.The additional substance preferably consists either of a mixture of a liquid and a gas or only of a liquid.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindun^emäßcn Verfahrens weist eine Düsenanordnun" auf. die mit einer Reihe Hohlnadeln versehen ist die sich auf einer Hochspannung derselben Polaritat wie die der Hochspannung an der Düsenanordnun-befinden. "The device for carrying out the invention Method has a nozzle arrangement now " on. which is provided with a row of hollow needles which are on a high voltage of the same polarity like that of the high voltage on the nozzle arrangement. "
Voncilhaftcnveisc weist die Vorrichtung eine Zuleitung für die Hohlnadeln auf, in die eine~Mischune eines G.ises mit einer Flüssigkeit hergestellt und den Hohlnadeln zugeführt wird. ~The device basically has a feed line for the hollow needles, in which a mixture of a G.I. is made with a liquid and the Hollow needles is fed. ~
In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung ist in UCT Zuleitung eine Verwirbelungscinrichtung und' oder ein konvcnjicrend-divereiercnd ausgebildeter DurchflußabschniU vorgesehen." "In a further refinement of the device, a turbulence device and 'or a convcnjicrend-dividing flow section is provided in the UCT feed line.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht daß die zur Düse zurückkehrenden Teilchen durch das zwischen den Hohlnadeln und dem zu bcschichtenden Gegenstand herrschende elektrische Feld zu den Nadeln selcnkt werden und dort durch den ausströmenden Stoff wieder zurück zum zu bcschichtenden Gegenstand getrieben werden. Der ausströmende Stoff reinigt dabei gleichzeitig die, eventueil abschrägten. Spitzen der Hohlnadeln, die bei-The process according to the invention ensures that the particles returning to the nozzle due to the electrical power prevailing between the hollow needles and the object to be coated Field to be linked to the needles and there through the flowing substance back to the layer to be coated Object to be driven. The discharged substance cleans the, possibly beveled. Tips of the hollow needles that
η eKweise den medizinischen Spritzen entsprechen können, und bildet außerdem eine Wolke elektrisch dadcner Teilchen die erheblich schwerer als Ionen sind, und daher eine bedeutend bessere Wirkung ha- bm bezüglich des Umladens der zurückkehrendenη eKweise may correspond to medical syringes, and also forms a cloud of electrically dadcner particles which are substantially heavier than ions, and therefore a significantly better effect HA bm respect to the reloading of the returning
ίm folgenden soll die Erfindung an Hand der Fieuren näher erläutert werden. Es zeigtIn the following, the invention will be based on the Fieuren are explained in more detail. It shows
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur durchführung des erfindungsgemäßen Verfah-Fig. 1 is a longitudinal section through a device to carry out the method according to the invention
Ti g. 2 einen Querschnitt durch dieselbe Vonich- ^V 3 eine tei.weise perspektivische Ansicht der Draufsicht der erfindungsgemäßen und verläßt ihn durch die Öffnung 6. Die die Zerstäubung bewirkende Luft wird der Düse durch die Kanäle 7 zugeführt und bewirkt, daß nach Durchlaufen einer Verwirbelungskammer ein zerstäubter Flüssigkeitsstrahl die ringförmige Öffnung 8 verläßt. Durch Anlesen einer Hochspannung an die beiden metallischen" Stücke 1 und 2 bildet sich ein elektnsches Feld zwischen der Düse und dem zu beschictenden Gegenstand aus.Ti g. 2 a cross-section through the same Vonich- ^ V 3 a partially perspective view of the top view of the invention and leaves it through the opening 6. The air causing the atomization is fed to the nozzle through the channels 7 and causes a swirl chamber after passing through atomized liquid jet leaves the annular opening 8. By reading a high voltage on the two metallic "pieces 1 and 2" an electrical field is formed between the nozzle and the object to be coated.
>" Die erfindungsgemäßen Hohlnadeln mit abgeschrägten Spitzen sind mit 9 bezeichnet und befinden sich auf einem metallischen Körper 4. Sie umringen kreisförmig die Düse 8 und zeigen zum beschichtenden Gegenstand. Der metallische Körper 4 e"lna£ außerdem zwei Kammern 10 und 11, um den durch die Hohlnadeln zu versprühenden zusätzlichen flussigen Stoff mit Luft zu mischen, sowie eine Zuleitung, die die Zufuhr eines Gemisches, eines Gases, wie z. B. Luft, mit dem in fein verteilter Form vorliegenden zusätzlichen flüssigen Stoff in die Kammer IO ermöglicht. Sowohl der metallische Körper 4 als auch die"Hohlnadeln 9 befinden sich auf Hochspannung.>"The hollow needles according to the invention with beveled tips are designated 9 and are located on a metallic body 4. surround circular nozzle 8 and show coated. The metallic body 4 e" lna £ also includes two chambers 10 and 11 to the to mix additional liquid substance to be sprayed through the hollow needles with air, as well as a supply line that allows the supply of a mixture, a gas, such as. B. air, with the additional liquid substance present in finely divided form in the chamber IO. Both the metallic body 4 and the “hollow needles 9 are at high voltage.
Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist die .01-sende: Die als Schicht aufzubringende Flüssigkeit =5 wird zerstäubt, elektrisch aufgeladen und von der Düse auf den zu beschichtenden Gegenstand durch die Öffnung gesprüht. Durch den Korper 1-. iJ wird der Kammer 10 eine Mischung aus LuIt und einer Flüssigkeit zugeführt, die sich mit der als Schicht aufzubringenden Flüssigkeit cncmiscn unu physikalisch gut % erträgt, die beispielsweise "^" im Falle von Email sein kann oder ein Lösungsmittel im Falle von Lacken. Zu diesem Zweck enthalt der Körper 13 einen inneren Kanal 14. durcn ocn γ Flüssigkeit strömt, und einen äußeren Kanal · durch den komprimierte Luft strömt, sowie wm rgierende und dn ergierende^öffnungenj ^ "" nigc Mischung ermöglichen. Diese Miscnun _ einer Flüssigkeit mit Luft wird vom Korpci iJ ai^ tangential in die Kammer 10 eingelassen, in aer e erste Verwirbelung stattfindet die eine pcsm-k. . schung der beiden Stoffe bewirkt.The operation of this device is the .01-send: The liquid to be applied as a layer = 5 is atomized, electrically charged and sprayed from the nozzle onto the object to be coated through the opening. Through the body 1-. A mixture of air and a liquid is fed to the chamber 10, which can be physically and physically well tolerated with the liquid to be applied as a layer, which can be, for example, "^" in the case of enamel or a solvent in the case of paints. For this purpose, the body 13 contains an internal channel 14 durcn ocn γ fluid flows and an outer duct · by the compressed air flows, as well as wm rgierende and dn ergierende öffnungenj ^ ^ "" NIGC allow mixture. This mixture of a liquid with air is introduced tangentially into the chamber 10 by the body; . effects of the two substances.
Die Kammer 10 steht mit einer zwo cn 11 durch tangential in diese einmündende K in Verbindung, so daß in der Kammer 11 .mc zjutc Venvirbelung stattfindet Dadurch wird eine^per lMc Vermischung der beiden Stoffe erreicht so daß jeder Hohlnadel das gleiche Gemisch ^geführt u.rdThe chamber 10 stands with a two cn 11 by tangentially opening into this K in connection, so that in the chamber 11 .mc zjutc Turbulence takes place This creates a ^ per lMc Mixing of the two substances achieved so that each hollow needle the same mixture ^ led u.rd
Dieses Gemisch w.rd nun von el „ Hohlnadeln versprüht und dabei durch d e Hod«Pjnnunr an cThis mixture is now sprayed from the "hollow needles" and in the process through the Hod "Pjnnunr to c
keitsteilchen bildet, die den Strahl aus dem aJs Schicht aufzubringende η ze rs taju bten Te, ehcn k«, zcntnsch umgibt. D.ese \\olke wirkt den ^"m ™ ^_Particle forms which surround the jet from the layer to be applied η ze rs taju bten Te, ehcn k « , zcntnsch. D.ese \\ olke works the ^ " m ™ ^ _
BdSS den Figuren dargestellten schematischen Vorrichtung ist mh 1 ein Düsenkörper bezeichnet, mit 2 ein Zerstäuber, mit 3 ein Isolierring und mit eine Mutter. Der aufzusprühende Stoff. z.B. eine Flüssigkeit, wird bei 5 in den Zerstäuber 2 eingeführt dung ^gegengesetzte^^X^ *o J^ elektrischen Uuim,, dcr^n clen ^ohjnadeinBdSS the figures shown schematically Device is designated mh 1 a nozzle body, with 2 an atomizer, with 3 an insulating ring and with A mother. The substance to be sprayed on. e.g. a liquid, is introduced into the nebulizer 2 at 5 dung ^ opposite ^^ X ^ * o J ^ electric Uuim ,, dcr ^ n clen ^ ohjnadein
^Äprüh.e Wolke einen einigenden Effekt auf die öffnungen der Nadeln selbst.^ A spray cloud has a unifying effect on the openings of the needles themselves.
Statt einer Mischung aus einer ™ssi gkeit mit einem Gas kann man den Höhl"^ln 9 »γ "^ eine Flüssigkeit zuführen Audi raudnjic nung aus Höh nadel η und dem 1J l;a|tndg Jdt mn der eigentlichen Düse keine bauliche tinnuInstead of a mixture of a ssi ™ ness with a gas can be the Höhl "^ ln 9" γ "^ out a liquid Audi raudnjic voltage from Hoh needle η 1 and J l; a | tnd g J dt mn the actual nozzle no structural tinnu
lden. sondern kann als unabhängiges Bauelement lsgeführt sein, das der Düse in geeigneter Form zuordnet wird.load. but can be used as an independent component be guided, which is assigned to the nozzle in a suitable form.
Die Erfindung eignet sich besonders gut für alle ektrostatischen Beschichtungsanlagen, mit denen Flüssigkeiten versprüht werden, wie z. B. zum Emaillieren oder zum Spritzen von metallischen und keramischen Gegenständen mit Lacken, sowie in der Papierindustrie, beispielsweise bei der Gummierung und Oberflächenbehandlung.The invention is particularly suitable for all electrostatic coating systems with which Liquids are sprayed, such as. B. for enamelling or for spraying metallic and ceramic Objects with lacquers, as well as in the paper industry, for example with gumming and Surface treatment.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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