FR2514670A1 - ELECTRODE FOR COATING DEVICE COMPRISING A FLUIDIZABLE BED - Google Patents

Abstract

An electrode for a fluidised-bed coating apparatus consists of a multiplicity of electrically conductive tubes (12) seated in a tube carrier (10). The tubes project from the carrier and have free ends (18) at which a concentration of the electrical field intensity occurs when the tubes are connected to an electrical potential via terminals (14, 16), and the tubes produce a channelling of the turbulent gas through the concentration points of the electrical field intensity.

Description

La présente invention concerne des électrodes pour dispositif de revêtement comportant un lit pouvant être fluidisé. The present invention relates to electrodes for a coating device comprising a fluidizable bed.

Dans un dispositif de revêtement électrostatique comportant un lit fluidisé, on sait faire passer un gaz fluidisant à travers un support poreux, le gaz suivant un trajet ascendant dans le support de manière à fluidiser un lit de poudre de revêtement en particules qui sont disposées sur le support. Pour obtenir une action de revêtement électrostatique, les articles à revêtir sont placés sur le niveau du lit fluidisé et sont soumis à une haute tension. In an electrostatic coating device comprising a fluidized bed, it is known to pass a fluidizing gas through a porous support, the gas following an upward path in the support so as to fluidize a bed of coating powder particles which are arranged on the support. To obtain an electrostatic coating action, the articles to be coated are placed on the level of the fluidized bed and are subjected to a high voltage.

L'air est chargé et communique à son tour la charge aux particules du lit pendant qu'il le traverse, d'où il résulte que les particules chargées dont la taille est petite, sont attirées électrostatiquement sur la surface de l'article. En atteignant la surface, elles ont tendance à être maintenues contre elle par la force électrostatique pendant une durée suffisamment longue pour permettre à l'article de subir un traitement thermique et provoquer la fusion des particules afin de former le revêtement Dans un tel dispositif, des problèmes sont soulevés pour assurer une charge efficace et store de l'air de façon que l'air charge à son tour la poudre. Dans les constructions antérieures des lits fluidisables, on sait charger l'air en plaçant une électrode au-dessus du support et au fond du lit fluidisable.Cependant, un tel emplacement de l'électrode soulève des problèmes en ce sens qu'un arc se produit parfois entre l'électrode et la pièce, ce qui se traduit par des incendies ou des explosions. De plus, il n'est pas rare que l'opérateur en charge de l'équipement subisse des chocs électriques lorsqu'il place la main au-dessus ou juste à l'intérieur de la chambre comportant le lit fluidisable. Naturellement, un court-circuit peut également se produire si on laisse tomber par inadvertance un outil dans le bain. Pour résoudre ce problème, on a suggéré de placer l'électrode dans une chambre située au-dessous du support, mais cette disposition comporte également des inconvénients.The air is charged and in turn communicates the charge to the particles of the bed as it passes through it, whereby the charged particles, the size of which is small, are attracted electrostatically to the surface of the article. Upon reaching the surface, they tend to be held against it by electrostatic force for a time long enough to allow the article to undergo heat treatment and cause the particles to melt to form the coating. problems are raised to ensure an efficient charge and blind the air so that the air in turn charges the powder. In previous constructions of fluidizable beds, it is known to charge the air by placing an electrode above the support and at the bottom of the fluidizable bed. However, such a location of the electrode raises problems in that an arc is formed. sometimes occurs between the electrode and the workpiece, which results in fires or explosions. In addition, it is not uncommon for the operator in charge of the equipment to undergo electric shocks when he places his hand above or just inside the chamber comprising the fluidizable bed. Of course, a short circuit can also occur if a tool is accidentally dropped into the bath. To solve this problem, it has been suggested to place the electrode in a chamber located below the support, but this arrangement also has drawbacks.

L'un de ces inconvénients est que la chambre doit être plus grande qu'auparavant, d'où la présence d'un volume plus grand d'air pressurisé sous le support. Dans le cas où il y a rupture du support, le grand volume d'air pressurisé de la chambre se précipite à travers le support et dans le lit fluidisé1 d'où il résulte que, lorsque les circonstances sont telles qu'il y a risque d'explosion, cette grande quantité d'air accroît l'importance de l'explosion en conjonction avec le volumineux nuage de poussière alors formé. Un autre inconvénient de ce type d'électrode est que l'air n'est pas entrains autour et à travers l'électrode avant de traverser le support.Ainsi, un procédé de charge de l'air extrêmement inefficace se traduit par le fait qu'une partie de l'air ne doit pas passer près de l'électrode ou à travers elle avant d'atteindre la poudre.One of these drawbacks is that the chamber must be larger than before, hence the presence of a larger volume of pressurized air under the support. In the event of a rupture of the support, the large volume of pressurized air from the chamber precipitates through the support and into the fluidized bed1 from which it follows that, when the circumstances are such that there is a risk of explosion, this large amount of air increases the importance of the explosion in conjunction with the large cloud of dust then formed. Another disadvantage of this type of electrode is that air is not entrained around and through the electrode before passing through the support. Thus, an extremely ineffective air charging process results in the fact that Part of the air must not pass near or through the electrode before reaching the powder.

Cette situation a fait l'objet d'une amélioration dans une structure décrite dans le brevet canadien n" 1.070.184 du 22 janvier 1980 au nom de Canada Wire and
Cable Company. Comme cela est décrit dans ce brevet, un moyen d'électrode est inclus dans l'appareil, ce moyen d'électrode comportant de multiples parties de concentration de chargesUn moyen est prévu pour donner une direction préférentielle à l'air afin de le mettre en contact avec les parties de concentration de charge. Avec ce dispositif, on prévoit par conséquent un certain agencement pour la commande directionnelle de l'air vers le moyen d'électrode ou à travers celui-ci, à la suite de quoi l'air est chargé d'une manière plus efficace qu'auparavant.Comme cela est décrit dans ce brevet, les parties de concentration de charge se trouvent aux extrémités de fils fins qui sont réunis sous forme de brosse. Le moyen d'orientation d'air comporte des trous dans une plaque placée au-dessous des fils, les trous étant alignés avec les extrémités des fils Alors que cet appareil est un perfectionnement, il n'y a aucun contrôle, en dehors de la vitesse de l'air fluidisé, de la direction qu'il prendra après passage dans les trous. Ainsi, il n'y a aucune garantie que la totalité de l'air soit chargée de manière efficace.This situation has been improved in a structure described in Canadian Patent No. 1,070,184 of January 22, 1980 in the name of Canada Wire and
Cable Company. As described in this patent, an electrode means is included in the apparatus, this electrode means comprising multiple charge concentration parts. A means is provided to give a preferential direction to the air in order to put it in contact with charge concentration parties. With this device there is therefore provided some arrangement for the directional control of air to or through the electrode means, whereupon the air is charged more efficiently than As described in this patent, the charge concentration parts are located at the ends of fine wires which are joined together in the form of a brush. The air orientation means has holes in a plate placed below the wires, the holes being aligned with the ends of the wires. While this apparatus is an improvement, there is no control, apart from the speed of the fluidized air, the direction it will take after passing through the holes. Thus, there is no guarantee that all of the air will be efficiently charged.

La présente invention a pour objet la construction d'une électrode dans laquelle l'air peut se charger plus efficacement que dans l'art antérieur. The present invention relates to the construction of an electrode in which air can be charged more efficiently than in the prior art.

Selon la présente invention, on prévoit une électrode pour dispositif de revêtement à lit fluidisable comprenant une pluralité de tubes conducteurs de l'électricité et un support de tubes, les tubes s'etendant à partir du support et ayant des extrémités libres de forme semblable à une aiguille de seringue auxquelles il y a une concentration d'intensité d'un champ électrique lorsque les tubes sont reliés à une source de courant électrique, les tubes assurant une canalisation d'un gaz fluidisant qui passe d'un côté du support à l'autre de manière à assurer que le gaz traverse les concentrations d'intensité des champs électriques. According to the present invention, there is provided an electrode for a fluidizable bed coating device comprising a plurality of electrically conductive tubes and a tube support, the tubes extending from the support and having free ends of shape similar to a syringe needle at which there is a concentration of intensity of an electric field when the tubes are connected to a source of electric current, the tubes ensuring a channeling of a fluidizing gas which passes from one side of the support to the other so as to ensure that the gas crosses the concentrations of intensity of the electric fields.

Les tubes peuvent être reliés individuellement à la source de courant électrique. Cependant, on préfère que le support de tubes soit également conducteur de l'élec- tricité et que les tubes soient reliés électriquement au support, d'où il résulte que le support lui-meme peut etre relié à la source de courant pour former les champs électriques autour des extrémités libres des tubes
Dans un autre agencement préféré, les tubes ont des extrémités libres chanfreinées de manière à concentrerles champs électriques directement aux points extrêmes de ces extrémités.The tubes can be individually connected to the source of electric current. However, it is preferred that the tube support also conducts electricity and that the tubes are electrically connected to the support, from which it follows that the support itself can be connected to the current source to form the electric fields around the free ends of the tubes
In another preferred arrangement, the tubes have chamfered free ends so as to concentrate the electric fields directly at the extreme points of these ends.

Dans l'électrode selon la présente invention, celle-ci peut simplement comprendre un support de tubes, avec les tubes s'étendant à partir de ce support, ou peut, en plus, comporter une structure définissant une chambre dont le support constitue un côté. Dans chaque cas, les tubes peuvent srétendre à partir dlun côté ou à partir des deux côtés du support. Si les tubes s'étendent à partir des deux côtés du support, c'est-à-dire dans des directions opposées, chaque tube a alors nettement deux extrémités libres, auxquelles il y a concentration de l'intensité du champ électrique. In the electrode according to the present invention, this can simply comprise a tube support, with the tubes extending from this support, or can, in addition, include a structure defining a chamber of which the support constitutes one side . In each case, the tubes can extend from one side or from both sides of the support. If the tubes extend from both sides of the support, that is to say in opposite directions, each tube then has clearly two free ends, at which there is concentration of the intensity of the electric field.

La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels
La figure 1 est une vue isométrique d'une partie d'une électrode selon un premier mode de réalisation de la présente invention;
La figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif de revetement électrostatique comprenant 11 électrode; et
La figure 3 est une vue semblable à la figure 2, d'un dispositif de revêtement électrostatique comprenant une électrode selon un second mode de réalisation de la présente invention.The present invention will be understood from the following description given in conjunction with the accompanying drawings in which
Figure 1 is an isometric view of part of an electrode according to a first embodiment of the present invention;
Figure 2 is a sectional view of an electrostatic coating device comprising 11 electrode; and
Figure 3 is a view similar to Figure 2 of an electrostatic coating device comprising an electrode according to a second embodiment of the present invention.

Comme représenté en figure l,dans un premier mode de réalisation de la présente invention, une électrode comprend un support 10 de tubes en métal conducteur de l'électricité,ayant une pluralité de tubes parallèles 12 conducteurs de l'électricité qui s'étendent cote à cote à partir d'une face de la plaque 10. Les tubes sont fixés par soudage ou autre procédé de liaison à des trous pratiqués dans le support, d'ot il résulte que des canaux traversant les tubes permettent le passage d'air d'un c8té du support à l'autre Le procédé de fixation doit, selon ce mode de réalisation de l'invention, assurer qu'une liaison conductrice de l'électricité est réalisée entre les tubes et le support 10.Sur le côté du support éloigné des tubes sont prévues deux bornes 14 et 16 pour la connexion d'un câble électrique de manière à permettre l'application au support d'une tension électrique pouvant atteindre 100 kV. Chaque tube est chanfreiné à son extrémité libre 18 comme cela est représenté en figure 1. As shown in FIG. 1, in a first embodiment of the present invention, an electrode comprises a support 10 of tubes of electrically conductive metal, having a plurality of parallel tubes 12 of electrically conductive ones which extend side side by side from one side of the plate 10. The tubes are fixed by welding or other method of connection to holes made in the support, from which it follows that channels passing through the tubes allow the passage of air d 'One side of the support to another The method of fixing must, according to this embodiment of the invention, ensure that an electrically conductive connection is made between the tubes and the support 10. On the side of the support distant from the tubes are provided two terminals 14 and 16 for the connection of an electric cable so as to allow the application to the support of an electric voltage up to 100 kV. Each tube is chamfered at its free end 18 as shown in FIG. 1.

Comme représenté en figure 2, l'électrode est placée à l'intérieur d'un lit fluidisable de la manière décrite dans une demande de brevet déposée simultanément à la présente demande aux noms de J.H. Walling, G. Arbuthnot et
A. Dumoulin ayant pour titre : "Structure de bain fluidisable".As shown in FIG. 2, the electrode is placed inside a fluidizable bed as described in a patent application filed simultaneously with this application in the names of JH Walling, G. Arbuthnot and
A. Dumoulin having for title: "Structure of fluidizable bath".

Comme décrit dans la demande précédente et représenté en figure 2, l'électrode est disposée au-dessous d'un élément de support profond 20 de manière à être fixée à sa surface inférieure, la face de la plaque étant en contact avec cette surface inférieure. Les tubes s'étendent en partie vers le haut, traversent l'élément 20 de manière à se terminer à leurs extrémités libres. Lors du fonctionnement du dispositif de revêtement électrostatique, l'air est admis sous pression dans un orifice d'entrée 22 pratiqué dans la base de l'enceinte 24 du dispositif et est dispersé dans une chambre 26 grace à une plaque 28 agissant en déflecteur qui est située au-dessus de l'orifice d'entrée 22. Les côtés de la plaque de base sont rendus étanches au fluide par contact avec un rebord 30 de support.Par conséquent, la seule façon pour que l'air pressurisé s'élève en traversant le support est de passer par les tubes. Pendant qu'il passe par les tubes, l'air pressurisé est chargé par contact avec la surface des tubes, et lorsqu'il quitte les extrémités libres des tubes, l'air traverse des zones de concentration intense des champs électriques, zones qui sont centrées autour des extrémités supérieures des tubes chanfreinés. Ainsi, la totalité de l'air est amené à traverser les zones de concentration intense des champs électriques, Par conséquent, on a l'assurance que la totalité de l'air est complètement chargée avant de traverser le support 20, de sorte que le processus de charge est aussi efficace que possible. As described in the previous application and shown in FIG. 2, the electrode is arranged below a deep support element 20 so as to be fixed to its lower surface, the face of the plate being in contact with this lower surface . The tubes extend partly upwards, pass through the element 20 so as to terminate at their free ends. During the operation of the electrostatic coating device, air is admitted under pressure into an inlet orifice 22 formed in the base of the enclosure 24 of the device and is dispersed in a chamber 26 thanks to a plate 28 acting as a deflector which is located above the inlet 22. The sides of the base plate are made fluid tight by contact with a support flange 30, therefore the only way for the pressurized air to rise crossing the support is to go through the tubes. As it passes through the tubes, the pressurized air is charged by contact with the surface of the tubes, and when it leaves the free ends of the tubes, the air passes through zones of intense concentration of electric fields, zones which are centered around the upper ends of the chamfered tubes. Thus, all of the air is caused to pass through the zones of intense concentration of the electric fields, Consequently, it is ensured that all of the air is fully charged before passing through the support 20, so that the charging process is as efficient as possible.

I1 en résulte que la charge des particules du lit est particulièrement efficace.  As a result, the charge of the particles in the bed is particularly effective.

Grâce à l'utilisation de l'électrode décrite dans le premier mode de réalisation de l'invention, la poudre est plus complètement chargée que cela était antérieurement possible, assurant ainsi que les particules, attirées électrostatiquement vers les conducteurs électriques 32, passant au-dessus du lit, adhèreront sous l'effet de la force électrostatique d'une manière plus positive que dans l'art antérieur. il en résulte qu'après passage des conducteurs électriques dans le four, un revêtement plus uniforme est sensiblement exempt de trous d'épingle. Thanks to the use of the electrode described in the first embodiment of the invention, the powder is more fully charged than was previously possible, thus ensuring that the particles, electrostatically attracted to the electrical conductors 32, passing through the above the bed, will adhere under the effect of electrostatic force in a more positive way than in the prior art. it follows that after passage of the electrical conductors in the oven, a more uniform coating is substantially free of pinholes.

Dans le second mode de réalisation de la présente invention représenté en figure 3, où le dispositif de revêtement électrostatique est sensiblement le même que dans le premier mode, une électrode 40 comporte un support 42 et des tubes 44 ayant la même construction que dans le premier mode de réalisation. Cependant, dans ce second mode de réalisation, le support 42 constitue un côté supérieur d'une structure 46 qui définit elle-même une chambre 48. La base 50 de la structure est traversée par un tube d'entrée 52 pour l'admission d'air sous pression. In the second embodiment of the present invention shown in Figure 3, where the electrostatic coating device is substantially the same as in the first mode, an electrode 40 has a support 42 and tubes 44 having the same construction as in the first embodiment. However, in this second embodiment, the support 42 constitutes an upper side of a structure 46 which itself defines a chamber 48. The base 50 of the structure is crossed by an inlet tube 52 for the admission of under pressure.

Comme représenté par ce second mode de réalisation de l'invention, et aussi comme cela est décrit dans la demande de brevet dont il a été question précédemment, la structure 46 est entièrement enfermée dans le support 20 avec une partie du support s'étendant vers le bas au-dessous de l'électrode de façon à être supportée sur la base 54 du dispositif de revêtement électrostatique. As represented by this second embodiment of the invention, and also as described in the patent application mentioned above, the structure 46 is entirely enclosed in the support 20 with part of the support extending towards the bottom below the electrode so as to be supported on the base 54 of the electrostatic coating device.

Le second mode de réalisation de la présente invention a un fonctionnement semblable à celui du premier mode de réalisation et présente les mêmes avantages que le premier mode. The second embodiment of the present invention operates similar to that of the first embodiment and has the same advantages as the first embodiment.

La présente invention n'est pas limitée -aux exemples de réalisation qui slennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparattront à l'homme de l'art.  The present invention is not limited to the exemplary embodiments which claim to be described, it is on the contrary liable to modifications and variants which will appear to those skilled in the art.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1 - Electrode pour dispositif de-revêement à lit fluidisable, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité de tubes conducteurs de l'électricité (12) et un support de tubes (10), les tubes s'étendant à partir du support et ayant des extrémités libres (18) auxquelles il y a une concentration de l'intensité d'un champ électrique lorsque les tubes sont reliés à une source de courant électrique, les tubes assurant la canalisation d'un gaz de fluidisation entre un côté du support et son autre côté de manière à assurer que le gaz traverse les concentrations d'intensité du champ électrique. 1 - Electrode for a fluidizable bed coating device, characterized in that it comprises a plurality of electrically conductive tubes (12) and a tube support (10), the tubes extending from the support and having free ends (18) at which there is a concentration of the intensity of an electric field when the tubes are connected to a source of electric current, the tubes ensuring the channeling of a fluidizing gas between one side of the support and its other side so as to ensure that the gas crosses the concentrations of intensity of the electric field. 2 - Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support est conducteur de l'électricité, et les tubes sont reliés électriquement au support. 2 - Electrode according to claim 1, characterized in that the support is electrically conductive, and the tubes are electrically connected to the support. 3 - Electrode selon la revendication 2, caracte- risée en ce qu'une partie au moins des tubes ont des extré- mités libres dont la surface fait un certain angle avec l'axe du tube. 3 - electrode according to claim 2, characterized in that at least part of the tubes have free ends whose surface makes a certain angle with the axis of the tube. 4 - Electrode selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le support constitue une partie d'une structure (46) définissant une chambre qui comporte un orifice d'admission d'air pressurisé (52) et avec des orifices de sortie d'air pressurisé formés par les tubes. 4 - Electrode according to claim 1, characterized in that the support constitutes a part of a structure (46) defining a chamber which has a pressurized air inlet port (52) and with outlet ports d pressurized air formed by the tubes. 5 - Electrode selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque tube s'étend à partir d"un côté seulement du support. 5 - Electrode according to claim 1, characterized in that each tube extends from only one side of the support. 6 - Electrode selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tube s'étend à partir des deux c8tés du support.  6 - Electrode according to claim 1, characterized in that each tube extends from the two sides of the support.