NO142384B - Fremgangsmaate til og anordning for kontinuerlig belegning av gjenstander. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til og en anordning for kontinuerlig belegning av gjenstander som beveges langs en produksjonslinje gjennom et belegningskammer etter det elektrodynamiske prinsipp.

Det er kjent belegningssystemer som har forskjellige grader av effektivitet. Med et system der det anvendes et hvirvelsjikt (fluidized bed) kan en forvarmet gjenstand føres i en masse av belegningspulveret. Bevegelsen av gjenstandene er nødvendig for å sikre at belegningspulveret møter og hefter seg til fordypninger i overflaten av gjenstanden. Den minste belegningstykkelse er vanligvis 0,25 mm, og det kreves nøy-aktig temperaturregulering for at gjenstandene skal få ensartet tykkelse. Ved større gjenstander kan man få en tykkelses-gradient som resulterer i et tykkere belegg på bunnen enn på toppen, mens en liten gjenstand er vanskelig å belegge.

Elektrostatiske hvirvelsjikt krever gjerne spenninger på 60-90 kilovolt, og dette fører til sikkerhetsproblemer. Elektrostatisk skjerming på grunn av oppbygning av ladninger ved skarpe hjørner av gjenstanden gjør slike hvirvelsjikt lite egnet for belegning av gjenstander med små fordypninger.

Flokkuleringspistoler er tidligere kjent, men disse krever også forvarming av gjenstandene. Dessuten er ensartetheten i belegningen i stor utstrekning avhengig av fagkunn-skapene ; for den person som betjener utstyret. Også her er det

vanskelig å få pulver inn i fordypninger. Å få til et ensartet lag og å hindre områder med for tykke lag skaper ytterligere problemer.

Elektrostatiske sprøytepistoler "krever på samme måte høye spenninger og er vanligvis meget kostbare. Her vil også ensartetheten i belegget avhenge av hvor øvet den person som som betjener utstyret er, og den elektrostatiske avskjermings-effekt gjør det vanskelig å belegge i dype fordypninger.

Elektrogassdynamisk belegning er beskrevet i U.S. patent nr. 3.673.463, men denne utførelse er ikke direkte knyttet til de spesielle problemer man står overfor "ved belegning av gjenstander i produksjonslinjen.

Hensikten med oppfinnelsen er å unngå de ovenfor nevnte ulemper ved de tidligere kjente systemer. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at partikler som er ladet til et høyt elektrisk potensial mates inn i en romladningsseksjon i form av en intakt sky, mens gjenstandene som skal belegges beveges gjennom romladningsseksjonen og ut av denne og gjennom en utfellingsseksjon til en utløpsseksjon, og at i gjenstandenes bevegelsesretning, en gasstrøm ledes med en slik hastighet at den beveger den stort sett intakte partikkelsky med omtrent samme hastighet som gjenstandene, for å oppnå utfelling av partiklene i skyen på gjenstandene under deres gjensidige bevegelse Tnot utløpsseks jonen.

Et apparat for utførelse av oppfinnelsen er karakterisert ved at den består av et belegningskammer i form av en gjennomgående kanal, som ved sin begynnelse innbefatter en romladningsseksjon forsynt med minst en elektrogassdynamisk pistol med tilførselsinnretninger for beleggmateriale, fulgt av en utfellingsseksjon og deretter av en utløpsseksjon, hvilke seksjoner er forbundet med hverandre og forsynt med en felles transportør for gjenstandene som skal belegges, og ved at det ved begynnelsen av romladningsseksjonen finnes en tilførsels-innretning for fortynningsluft, samt' at det ved utløpssek- ■ sjonen finnes en innretning for avtrekk av fortynningsluften, såvel som et utløp for de belagte gjenstander.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av Tcravene 3-18.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser et belegningskammer med elektrogassdynamiske pistoler på plass, sett ovenfra og delvis i snitt,

fig. 2 viser skjematisk stillingen av gjenstander

i forhold til de ikke-ledende vegger av belegningskammeret,

fig. 3 viser, i grafisk fremstilling forholdet mellom

spenning (V) og feltstyrke (E) som en funksjon av de posisjons-parametre som er vist på fig. 2,

fig. 4 viser, i perspektiv, et delriss av et belegningskammer med transportsystem for føring av gjenstandene gjennom belegningskammeret,

fig. 5 viser skjematisk forholdet mellom arbeidsstykket, transportør og holder,

fig. 6 viser, sett fra siden og delvis i snitt, en elektrogassdynamisk pistol som er egnet for anvendelse i systemet, med enkelte deler vist skjematisk,

fig. 7 viser, sett fra siden og delvis i snitt, en ut-førelsesform for en pulvertilførsel for en enkel EGD-pistol,

fig. 8 viser, sett ovenfra, et pulvertilførselssystem for mating av flere EGD-pistoler,

fig. 9 viser, sett fra siden og delvis i snitt, til-førselen som er vist på fig. 8,

fig 10.viser, sett fra siden, en alternativ utførelses-form for pulvertilførselen til flere EGD-pistoler,

fig. 11 viser et blokkdiagram med forbindelser mellom pulvermatesystem, EGD-pistoler og fortynningsluftkamre for å lette hurtig veksling av pulvertype,

fig. 12 viser, sett ovenfra og delvis i snitt, en alternativ utførelsesform for belegningskammeret som er vist på fig. 1,

fig. 13 viser skjematisk en forladeseksjon,

fig. 14 viser skjematisk en alternativ form for for-ladeseks jon ,

fig. 15 viser, sett fra siden, et bruddstykke av en alternativ utførelsesform av et egnet transportsystem,

fig. 16 viser, sett fra siden og delvis i snitt, en utførelsesform for en koronaelektrode, og

fig. 17 viser skjematisk et system med flere pistol-satser og en anordning for å nedsette hastigheten på den luft som trekkes inn i systemet med forholdsvis høy hastighet.

I en foretrukken utførelsesform for et elektrogassdynamisk belegningssystem for anvendelse i en produksjonslinje eller et produksjonskjede i henhold til oppfinnelsen blir, som vist på fig. 1, en serie gjenstander 11 ført inn i et belegningskammer 10 gjennom en åpning 12, og gjenstandene blir belagt når de beveger seg- gjennom kammeret. Systemet kan belegge gjenstander med et hvilket som helst av forskjellige pulvere, hvorunder også maling. Gjenstandene forlater belegningskammeret 10 _gjennom en åpning 14.

Kammeret 10 har en romladningsseksjon 13, en utfeilings-seksjon 15 og en utløpsseksjon 17. Kammeret kan ha.et hvilket som helst av forskjellig formede tverrsnitt, f.eks. kan det være sirkulært, men for å tillate justering av dets bredde og høyde når det er behov for det/ foretrekkes det et rektangu-lært tverrsnitt. Variasjon av bredde og høyde muliggjør regulering av de elektriske felter som driver de ladede partikler mot gjenstandene og en reduksjon av mengden av pulver som samler seg på bunnen av kammeret på grunn av tyngdekraften, samtidig med at kammeret kan tilpasses variasjoner i gjenstandenes størrelse og form.

På fig. 1 er utfellingsseksjonen 15 utført med noe mindre tverrsnitt enn romladningsseksjonen 13 og utløpssek-sjonen 17. Formen på belegningskammeret 10 fastlegges av vegger 16 med innvendige flater av et stort sett ikke-ledende materiale.

En rekke elektrogassdynamiske (EGD) pistoler 18, 20,

22 og 24, stikker gjennom sideveggene 16 i romladningsseksjonen.

Hver EGD-pistol sender ut en sky av elektrogassdynamisk ladede partikler, det vil si partikler som befinner seg på høye poten-sialer på grunn av retardering av strømmen av en dielektrisk gass som fører de ladede partikler. Den kinetiske energi for den strømmende gass som fører ionene med seg utveksles med en økning i elektrisk energi. Romladningsfeltet for skyen og feltet mellom den oppladede sky og gjenstandene driver de ladede partikler mot de ladede gjenstander som enten er koplet til jord eller er ladet med motsatt polartiet.

Fortynningsluft som tilføres fra en kilde 12a, kommer inn gjennom innløpsåpningen 12 til belegningskammeret 10. Dette hindrer skyen fra å unnvike gjennom åpningen 12 og får skyen til å bevege seg i medstrøm sammen med gjenstandene.

Hvis gjenstandene er av et ledende materiale koples de fortrinnsvis til jord gjennom et transportsystem, f.eks. som antydet på fig. 4. Det ladede pulver lades ut og gjør gjenstandene nøytrale når disse kommer ut gjennom åpningen 14. Kopling av gjenstandene til jord hindrer også en fordeling av like ladninger langs gjenstandens utside der man da ellers ville få en elektrostatisk skjermvirkning som hindrer innføring av ladede partikler i fordypningene.

De matematiske forhold som bestemmer egenskapene ved romladningsseksjonen 13 er vist nedenfor og utviklet videre på

på fig. 2 og 3. Ser man på et tverrsnitt av kammeret som på fig. 2, så er

der q = ladning/partikkel n = partikkel/volumenhet og e = permitivitet for fritt rom o (8,87 x 10~ i2 farad/meter

Grensetilstandene er:

E. (d) = 0, ingen strøm mot den dielektriske vegg og V(o) = 0, gjenstander koplet til jord.

Ved substitusjon får man:

Fig. 3 viser de normaliserte kurver for de siste to likninger. Man ser således at det elektriske felt som driver de ladede partikler mot de jordkoplede gjenstander har verdien qnd ved gjenstanden. Spenningen som romladningsseksjonens eo 2

vegg stiger til er qnd

2e~

o Utfellingsseksjonen 15 har fortrinnsvis et belegg 26 av et ledende materiale på innsiden av de dielektriske vegger 16 som strekker seg fra romladningsseksjonen til enden av utfellingsseksjonen. Sikkerhetsbestemmelser kan komme i veien for påtrykning av spenning på veggene i dette system, og i så tilfelle kan innsidene være dielektriske eller flyte, uten elektriske forbindelser. Man får imidlertid bedre arbeidsresultater hvis en høy spenning med samme polaritet som de ladede partikler påtrykkes belegget 26. En sonde 26a i romladningsseksjonen er en spesielt hensiktsmessig anordning for påtrykning av spenning på ^elegget 26. Det høye romladningsfelt induserer en spennina 3 — på sonden og langs belegget 2 6 på utfellingsseksjonen. ° Denne spenning er med på å skape det felt som feller ut ladede partikler på gjenstandene i utfellingsseksjonen og motvirker utfelling av ladede partikler på veggen. Ved nedstrømenden av utfellingsseksjonen ville feltstyrken normalt være mindre, som et resultat av at de fleste av de ladede partikler er utladet ved utfelling på de jordkoplede gjenstander, men den høye spenning som påtrykkes det ledende innvendige belegg 26 frembringer en høy feltstyrke over hele lengden av utfellingsseksjonen for en mer effektiv utnyttelse av systemet.

For høy virkningsgrad er det ønskelig å holde d, det vil si halvparten av bredden av utfellingskammeret, så liten som mulig, og av denne grunn er bevegelige vegger hensiktsmessige.

Utløpsseksjonen 17 har et par utløpsledninger 28 og 30.

Dette tillater at fortynningsluft fra åpningen 12 blir sluppet ut. Utløpsseksjonen har større tverrsnitt enn den fore-gående seksjon for å hindre at lokal turbulens nær munningen av utløpskanalen blåser avsatte partikler fra gjenstandene 11. Hensiktsmessige støtplater 32, 34 er anordnet foran åpningene for utløpsledningene 28, 30 for ytterligere å holde lokal turbulens fra gjenstandene. Det innvendige av utløpsseksjonen er ikke-ledende for å hindre at veggene skal konkurrere mad gjenstandene om de ladede partikler. En luftkilde 34a retter en luftstrøm inn i utløpsseksjonen for å hindre tap av fortyn-ningsluf t ved gjenstandenes bevegelse ut av utløpsseksjonen.

På fig. 4 og 5 blir de gjenstandene som skal belegges fortrinnsvis transportert på en hengetransportør 38 gjennom belegningskammeret 10. En bæreskinne 40 befinner seg i en

fordypning 42 over kammeret 10. Belegningskammeret 10 har en spalte 44 langs lengden av kammeret for å gjøre det mulig for en arm 46 eller annen hensiktsmessig transportdel å stikke inn i og bevege seg langs lengden av kammeret 10. En glidekontakt 50 danner kopling mellom armen 46 og skinnen 40. Armen 46 har

ved sin nedre ende en eller annen passende festeanordning,

f.eks. en C-klemme 48, som holder en gjenstand 11. Bæreskinnen 40 er fortrinnsvis dielektrisk for å unngå å trekke til seg

ladede partikler.. Anordningen 50 kan beveges langs skinnen 4 0 med en passende transportørdrift, f.eks. et kjedetrekk 43,

som er vist skjematisk. Hvis ledende gjenstander skal behandles kan man ha en eller annen hensiktsmessig anordning for jord-kopling av disse gjenstander gjennom transportdriften 43.

Fig. 15 viser en utførelsesform for en transportør som tillater måling av den totale strøm som samles av gjenstandene. I denne utførelse kan fordypningen 42 utelates, men spalten 4 4 er tilstede. Et jordkoplet øvre kjedetrekk 43 beveger gjenstanden 11. En dielektrisk stav 45 er koplet til kjedetrekket. En serie

staver 4 5 er forbundet med en kabel 4 7 hvorfra gjenstandene henger ned, festet som vist ved 49. Et amperemeter 51 er elektrisk koplet mellom jord og, via en børste 53, kabelen 47.

Da staven 45 er dielektrisk, vil strøm fra gjenstandene II flyte gjennom amperemeteret 51. Fordi strømmen som flyter

fra gjenstandene eller arbeidsstykkene står i forhold til de ladede belegningspartikler som er avsatt på gjenstanden, er denne anordning en hensiktsmessig måte å måle belegningshastig-heten på. Staven 4 5 skiller kjedetrekket fra det område der pulveret avsettes og hindrer ansamlinger av pulver på kjedetrekket, ansamlinger som til slutt ville bli smeltet til fast masse i brennovnen. For dette formål kan rekken av staver

gjøres så lang som det er praktisk.

Anordningene på fig. 14 og 15 kan benyttes for å lette belegning også av visse dielektriske arbeidsstykker. En jordkoplet understøttelse som ligger under den flate som skal belegges, kan koples til jord med en eller annen av de her be-skrevne innretninger.

Fig. 6 viser en utførelsesform for en av EGD-pistolene 18, 20, 22 og 24, som tidligere er nevnt ganske kort med henvisning til fig. 1. Hver EGD-pistol omfatter en venturiseksjon 53, en ioniseringsseksjon 55 og et løp 57. Venturiseksjonen 53 skaper et lokalt lavtrykksområde i kammeret 56 som vil trekke pulver fra et materør 58 som bare delvis er vist, og dette rør

er koplet til et pulvermatesystem. Ren, tørr høytrykksluft mates gjennom et lite munnstykke 60 inn i kammeret 56 for å skape lavtrykksområdet. Et hus 62 for venturiseksjonen er laget av et elektrisk ledende materiale og er koplet til jord ved 63. Jord-kopling hjelper til med å redusere friksjonselektrifisering av pulveret. Suspensjonen av pulver i luft flyter gjennom en kanal 61 i huset 62 og kommer inn i ioniseringsseksjonen 55.

Ioniseringsseksjonen 55 er den del av EGD-pistolen der pulveret blir ladet og fortynningsluft blir blandet med den ladede pulversuspensjon for å holde masseforholdet pulver/luft innenfor sikre grenser. En koronautladning opprettholdes fra en jordkoplet nålspiss 64 med påtrykning av en høy spenning på en tiltrekningsring 66. Spenningen som påtrykkes tiltrekningsringen kan være positiv eller negativ, avhengig av hva som

gir de beste ladningsegenskaper for forskjellige typer partikler. Når de molekylære ioner som fremkommer i den umiddelbare nær-het av nålspissen 64 beveger seg mot tiltrekningsringen 66, vil de kollidere med pulverpartiklene og lade disse.

Fig. 16 viser en alternativ utførelsesform for en koronanål, nemlig en børsteformet ioniseringsanordning 164. Denne kan benyttes i stedet for nålspissen 64. For eksempel

kan en rustfri stålstav 161 med en diameter på ca. 0,33 mm være krympet på plass ved 163 i et rustfritt stålrør 16 5 med en diameter på omtrent 0,71 mm. Røret 165 innsettes i en. holder ' 167.. Denne ioniseringsinnretning har øket levetiden for korona-utladningen fra mindre enn 1 time til uendelig. Nålformede ioniseringsinnretninger fører ganske hurtig til at det dannes et isolerende belegg på tiltrekningselektroden eller på selve

nålen. Børste-ioniseringsinnretningen 164 gjør ikke dette, i første rekke fordi den bibeholder sin form ved spissen på

tross av gradvis erosjon, og den vibrerer svakt i lufthvirvelen, tilstrekkelig til å holde seg selv ren. I motsetning til dette er nålene stive og deres spisser blir hurtig butte på grunn av erosjonen.

Den elektriske drift for EGD-pistolen er en standard likestrømkilde som er i stand til å levere omtrent 2 5 mikro-ampere ve.d 6000 volt. Tilførselen innbefatter en passende strømbegrehsende motstand. Polariteten og størrelsen på spenningen er variabel for at de elektriske parametre skal kunne reguleres for å gi optimal virkningsgrad ved partikkelopp-ladningen for forskjellige partikkeltyper og for å frembringe en minimal partikkelansamling på koronaelektrodene i EGD-pistolen. Der det benyttes en sats av EGD-pistoler kan en eneste kraftkilde føre energi til pistolsatsen, og i dette tilfelle må tilførselen ha individuelle strømbegrensende mot-stander for å bidra til å balansere belastningen. Amperemeter og voltmetere i kretsen vil indikere strøm og spenning etter behov.

En alternativ kraftkilde er en egen faststoffomformer som er montert på selve pistolen, som vist på fig. 6. En fjernt-liggende likestrømkilde 68 sender lavspenning til omformeren. Omformeren vil så omforme lavspenningen til den -nødvendige spenning på 6000 volt. Denne alternative form eliminerer høy-spentkabelen fra den normale kraftkilden til EGD-pistolen.

I den pistol som er vist på fig. 6 blir fortynningsluft under trykk ført til ioniseringsseksjonen ikke bare for å redusere masseforholdet pulver/luft, men også for å hjelpe å holde overflatene av tiltrekningsringen 66 forholdsvis fri for pulveransamlinger. Fortynningsluft fra en ledning 70

kommer inn i et hulrom 72 i ioniseringsseksjonjen innenfor et dielektrisk hus 67, og strømmer så ut gjennom en ringspalte 74 og over den frilagte flate av tiltrekningsringen 66. Med nøyaktig.utførelse av hulrommet 72 og ringspalten 74 kan denne strøm av fortynningsluft erstatte luftstrømmen fra det lille munnstykket 60 i kanalen 61, slik at det oppstår et lavtrykksområde i kammeret 5 6 som vil trekke pulver direkte fra mate-røret 58 som er koplet til et pulvermatesystem.

Pistolløpet 57 er en stort sett konisk EGD-kanal med

et dimensjonsforhold (aspect ratio) på mer enn 2,5. For-

delene ved denne anordning er beskrevet i U.S. patent nr. 3.673.463. Kanalen, som også er dielektrisk, utvider seg for å holde utløpshastigheten for pulver/luftblandingen under den verdi ved hvilken partiklene vil bli kastet tilbake fra gjenstandene i belegningskammeret 10 på grunn av høy støtenergi.

I munningen av pisto'lløpet 57 finnes en dielektrisk avbøyningskonus 76 som reduserer treghetsenergien i partiklene som skal frem til gjenstandene, med en tilsvarende økning i den elektrodynamiske utmatning. Konusen vil med andre ord hindre partiklene i å bli drevet direkte mot og i kontakt med gjenstandene, fordi konusen fordeler partiklene i mange retninger i partikkelskyen som omgir hver gjenstand. Konusen øker den elektrodynamiske utmatning fordi de oppladede partikler blir elektrisk avsatt på gjenstanden. Fordi konusen 76 fordeler partiklene jevnt vil partiklene belegge hele overflaten av hver gjenstand. Konusen 76 kan ha en hvilken som helst av en rekke forskjellige tverrsnittsformer og orienteringer som viser seg å lette pulverutmatningen til gjenstander av forskjellige størrelser og former. Forskjellige konuser kan lett byttes ut på pistolløpene.

Pulvermatesystemet som er vist på fig. 7 omfatter et sylindrisk hus 78 som inneholder en passende mengde pulverpartikler ved 80. Et stempel 82 med et skrueformet omløpende spor 84 og en sentral åpning 86 er montert på en hul stav 58' hvis indre står i forbindelse med materøret 58 på fig. 6. Lavtrykket ved venturiseksjonen trekker pulver gjennom det sentrale hull 86 inn i staven 58' og gjennom materøret 58. Trykkforskjellen over stemplet 82 trekker luft gjennom skruesporet 84 og rundt omkretsen av stemplet,som antydet med pilene på fig. 7. Fordi skruesporet fører inn i pulvermassen skrått på pulvermassens overflate vil den luft som kommer gjennom skruesporet 84 komme inn i området under stemplet 82 med høye nedadrettede og tangen-sielle hastigheter som er tilstrekkelig til å hvirvle opp pulveret på overflaten. Denne luft og den luft som kommer inn rundt omkretsen av stemplet vil omrøre partikkelmassen 80,

slik at det oppstår en suspensjon like under stemplet. Stemplet 82 og staven 58' er vertikalt forskyvbare i forhold til huset 78.

Partikkelutmatningen reguleres av trykket ved venturiseks jonen og av fremmatningshastigheten for stemplet 82 i huset 78. Denne fremmatningshastighet kan reguleres enten ved å bevege stemplet eller huset. En fordel ved dette system er at man i stor utstrekning unngår forurensning av pulveret fordi huset 78 er lukket. Et tett lager 81 hindrer forurensende støv i å komme inn i systemet. Dessuten kan man naturligvis eliminere forurensning av pulveret ved å anvende et luftfilter i det sylindriske hus.

Fig. 8, 9 og 10 viser pulvermatesystemer som kan anvendes sammen med flere EGD-pistoler. Alle eller noen av pistolene i satsen kan tilføres pulver fra én kilde, som godt kan være en forsendelsesbeholder 88. Hvert stempel 82' har et sentralt hull 86' og et skruespor 84'. En sylindrisk seksjon 90 som står i forbindelse med den omgivende luft er anordnet rundt stemplet 82' på samme måte som huset 78 på fig. 7. Stemplet 82' og den sylindriske seksjon 90 virker som en enhet og trekker ut pulveret med den teknikk som tidligere er beskrevet under henvisning til fig. 7.

Når pulveret er av en slik art at opphvirvling ikke er tilstrekkelig til å opprettholde et forholdsvis jevnt pulvernivå, kan en roterende rive 92, fig. 8 og 9, eller en drivmekanikk 9 4 som roterer beholderen 88, fig. 10, sikre et ensartet nivå. Drivmekanismen 9 4 på fig. 10 roterer en platt-form 9 6 som bærer beholderen 88. Riven 92 kan dreies rundt av en eller annen ikke vist hensiktsmessig mekanisme. På samme måte som ved pulvermatesystemet som er vist på fig. 7, har systemene på fig. 8, 9 og 10 den fordel at det er liten sjanse for forurensning fordi det ikke er behov for å åpne beholderen og fylle pulver i en egen pulverbeholder.

På fig. 11 viser en anordning som muliggjør en hurtig veksling, av pulvertype. Denne anordning er særlig hensiktsmessig

i produksjonslinjer, f.eks. for biler, der lakkfargen kan veksle fra ett karosseri til et annet. Her benyttes da et sett EGD-pistoler og en pulvermatning for hver pulvertype. Disse er forholdsvis rimelige i anskaffelse, særlig i relasjon til omkost-ningene ved rensing av et system når dette skal benytte et annet pulver.

På fig. 11 er det vist to sett eller satser EGD-pistoler 100 og 100'. Settet 100 har en pulvermatning 102 og en EGD-pistolsats 104. Likeledes har settet 100' en.pulvermatning 102' og en EGD-pistolsats 104'.

. Samlekamrene 108 og 106 tilfører luft til venturiseksjonen og til ioniser-ingsseks jonen for EGD-pistolene. Samlekamrene 106 og 108 er felles for de to sett 100 og 100'. Luft strømmer fra samle-kammeret 106 gjennom en felles ledning 110 og grenledning 112 til hver av pistolene 104 og 104'. Tandemventiler 114 og 116

er innskutt i ledningen 112 på motstående sider av forbindelsen til den felles ledning 110. En kopling 115 sikrer at når en ventil åpnes, lukkes den annen. En annen felles ledning 118 tilfører luft til venturiseksjonen for den utvalge av pistolene 104 og 104' via en grenledning 120. Ledningen 120 har tandemventiler 124 og 122 for å føre luft til den valge pistol, og de er forbundet med hverandre over en kopling 12 5 som bare tillater en ventil om gangen å være åpen.

Trykkbryterne 126 og 128 i ledningen 120 styrer drivmekanismen for det tilknyttede pulvermatesystem. Kraftkilder for EGD-pistolene 104 og 104' kan være felles, eller pistolsatsene kan ha hver sin, avhengig av om veksling av pulvertype nødvendiggjør en veksling i pistolene spenning eller i polaritet. EGD-pistolene 104 og 104' kan være permanent montert på belegningskammeret eller de kan være bevegelige for å mulig-gjøre f.eks. innføring av pistolene 104 i belegningskammeret mens kanonene 104' trekkes tilbake. Pulvervekslinger kan normalt utføres uten rengjøring av belegningskammeret 10.

Etter langvarig drift med et pulver kan det være be-tydelig opphopning av dette pulver på bunnen av kammeret 10. Strømmen av fortynningsluft gjennom kammeret kan da økes for å blåse ut løst pulver gjennom utløpsseksjonen. I tillegg til dette kan en stor sentral ledeplate føres gjennom kammeret mens fortynningsluft drives gjennom dette, noe som fører til at luften vil strømme rundt ledeplaten og med øket hastighet forbi de indre begrensninger av kammeret, og vil blåse kammerets vegger rene-. Om det er nødvendig kan børster på ledeplaten rive løs tykke lag av sammenpakket pulver.

De mange og vide anvendelser som råder for belegnings-teknikken i henhold til oppfinnelsen må tillate modifisering av grunnoppbyggingen av belegningsutstyret som er beskrevet ovenfor. Spesielle verdifulle modifikasjoner for bestemte forhold, vil bli nevnt i det følgende.

Fig. 17 viser skjematisk et belegningskammer 210 for belegning av serier av fremførte gjenstander med forskjellige pulvere. Seks satser 201 til 206 av EGD-pistoler er vist. De står i aksial avstand fra hverandre. Et luftavtrekk 212 på oppstrømssiden omfatter en kappe 213, luftavtrekksåpninger 214 som munner ut fra kammeret 210 og en luftavtrekksforbindelse 217 tilkoplet en avtrekksvifte 218 som skal sørge for avtrekk av luft i den antydede retning. Ved nedstrømsiden eller ut-løpssiden tar et liknende luftavtrekk 212' luft ut av kammeret 210 ved hjelp av tilsvarende numererte konstruksjonsdetaljer.

Hvis man antar at transporthastigheten for gjenstandene er 6 m/min. blir de hastigheter hvormed luft tas fra kammeret av avtrekkene 212, 212' justert for å gi en luftstrøm på 6 m/min. gjennom kammeret. Dette er nødvendig for å skille forskjellig fargede partikkelskyer når hver gjenstand skal males med forskjellig farge. For å oppnå og opprettholde denne strømnings-tilstand må hastigheten for begge vifter 218 og 218' økes like mye inntil luftinnløpshastigheten er større enn 18 m/min.

både ved innløpsåpning og utløpsåpning. Deretter kan man øke hastigheten for viften i avtrekket 212' inntil nedstrømsluftens hastighet i kammeret blir 6 m/min. Strømmen av luft gjennom kammeret og inn gjennom innløps- og utløpsåpninger kan reguleres av aerometere, og riktig strømning kan innstilles automatisk ved hjeip av hensiktsmessig valgte elektromekaniske servo-systemer. Uansett hvilken av pistolsatsene sender ut sin sky av ladet pulver vil pulveret følge gjenstanden ned gjennom kammeret mens pulverutfelling finner sted. Sikkerhetsfor-skrifter som forlanger f.eks. et luftinntak på 18 m/min. ved enhver åpning-inn i kammeret blir på denne måte også tilfreds-stillet. Et pulvertilførselssystem svarende til det som er vist på fig. 11, kan benyttes for å styre EGD-pistolene i satsene 204 til 206. En automatisk enkel og sikker pulverbelegnings-metode og tilhørende system er resultatet av dette. Ytterligere regulering av luftstrømmer kan anvendes i henhold til

alminnelig aksepterte metoder. F.eks. kan størrelsen av innløps-og utløpsåpninger såvel som størrelsen av kammertverrsnittet, velges for å endre lufthastigheten.

For å skille skyene av forskjellige pulvere med f.eks.

, forskjellige hastigheter kan en pistol først skyte en strøm

ren luft før utsendelse av det forskjellige pulver som skal felles ut på neste gjenstand. Dette kan gjøres med den anordning som er vist på fig. 11 og 17. Man får da pulverskyer som er ad-skilt av lag av ren luft. Vanligvis vil skyer ha samme ladning og frastøte hverandre. Hvis imidlertid lagene av ren luft er utilstrekkelig til å hindre blanding av pulverne kan man anvende skiller, f.eks. skillevegger som bæres av transportsy-stemet mellom gjenstandene 11.

På fig. 12 er et par belegningskamre som hvert er ut-ført som beskrevet under henvisning til fig. 1, sammen tilsluttet en felles sentral utløpsseksjon 130, slik at det fremkommer en enhet med to belegningskamre. To kilder 132 og 134 tilfører fortynningsluft fra motstående ender av kammeret. Begge kammere vi'rker som tidligere beskrevet, bortsett fra at gjenstandene beveger seg mot luftstrømmen i det annet kammer. Naturligvis kan de like sammenkoplede belegningskammere benyttes for belegning med samme polaritet i hver seksjon. Videre kan satsene av EGD-pistoler 18', 20', 22', 24' og 18", 20", 22", 24" skyte ut pulverpartikler som er motsatt ladet, og i dette tilfelle vil gjenstanden trekke til seg partikler av begge polariteter. Riktig styrt og regulert vil denne andre anordning ha den fordel at den hindrer noen netto gjenværende ladning på de belagte gjenstand. Det eksisterer en tilbøyelighet til samling av ladning hvis f.eks. gjenstandene er ikke-ledende eller -hvis man ikke har noen bane med lav motstand fra ledende gjenstander til jord.

Fig. 13 og 14 viser andre modifikasjoner for belegning av ikke-ledende gjenstander. Dielektriske gjenstander kan gis en forladning med en polaritet som er motsatt pulverets polaritet, ved hjelp av en passende ladeinnretning på oppstrøms-siden av belegningskammeret 10. Forladeanordningen kan bestå

av vanlig utstyr, f.eks. en korotron 96 som er vist skjematisk på fig. 13, eller ekstra EGD-pistoler 98, fig. 14. Den for-ladede gjenstand trekker til seg det ladede pulver inntil all

forladning er nøytralisert, og på dette tidspunkt fortsetter ikke belegningen. For å øke belegningsvirkningen når en rest<*->

ladning på gjenstanden kan tillates, kan gj'enstaridene lades på

forhånd til et nivå som er vesentlig høyere enn det som vil bli nøytralisert av belegningspulveret. Behandlet slik virker de dielektriske gjenstander på samme måte som jordkoplede metallgjenstander.

Det finnes her mange muligheter for kontroll med be-

legningen i hver av utførelsesformene som er beskrevet•■ Reduk-

sjon av transportørhastighet, økning i massefremføringen av pulver, økning av antall pistoler eller forlengelse av beleg-

ningskammeret, vil øke beleggets tykkelse. Hvis partikkelmate-

hastigheten øker, må volumstrømmen av fortynningsluft i kam-

meret økes for å opprettholde et sikkert pulver/luftmasseforhold.

Fordi pulver, i utførelsesformene i henhold til opp-

finnelsen, drives mot gjenstandene fra en romladet sky av partikler med høy spenning frembrakt elektrogassdynamisk i stedet for ved treghetsfremmatning, er plasseringen av pis-

tolene ikke på langt nær så kritisk som tidligere. Ikke desto mindre vil det yære klokt å endre pistolenes stilling hvis man har vesentlige forandringer i gjenstandenes størrelse eller form, slik at man får best mulig virkningsgrad i par-

tikkeloverføringen. For dette formål kan man anvende forskjel-

lige kjente bevegelige holdere som tillater aksial bevegelse,

bevegelse på tvers og vinkelbevegelse av EGD-pistolene. Dess-

uten kan man hvis det er behov for jevn belegning av store gjenstander med et fåtall pistoler, bruke pistolholdere som kan beveges frem og tilbake.

Selv om den utførelse som her er beskrevet er beregnet

for belegning med pulvere, dvs. fast eller tørre partikler,

kan flere av utførelsene og fremgangsmåten i henhold til opp-

finnelsen ha bredere anvendelse,og av den grunn skal ut-

trykket "pulvere" her omfatte partikler av enhver art.

Claims (18)

1. Fremgangsmåte til kontinuerlig belegning av gjenstander (11) som beveges langs en produksjonslinje gjennom et belegningskammer (10) etter det elektrogassdynamiske prinsipp, karakterisert ved at partikler som er ladet til et høyt elektrisk potensial mates inn i en romladnings-seks jon (13) i form av en intakt sky, mens gjenstandene (11) som skal belegges beveges gjennom romladningsseksjonen og ut av denne og gjennom en utfellingsseksjon (15) til en utløps-seks jon (17), og at i gjenstandenes bevegelsesretning en gass-strøm ledes med en slik hastighet at den beveger den stort sett intakte partikkelsky med omtrent samme hastighet som gjenstandene, for å oppnå utfelling av partiklene i skyen på gjenstandene under deres gjensidige bevegelse mot utløpsseksjonen

2. Anordning til utførelse av den fremgangsmåte som er angitt i krav 1, med minst én elektrogassdynamisk innretning til frembringelse av en sky av elektrisk ladede partikler av beleggmateriale, karakterisert ved at den består av et belegningskammer (10) i form av en gjennomgående kanal, som ved sin begynnelse innbefatter en romladningsseksjon (13) forsynt med minst én elektrogassdynamisk pistol (18, 20, 22, 24) med tilførselsinnretninger for beleggmateriale,fulgt av en utfellingsseksjon (15) og deretter av en utløpsseksjon (17), hvilke seksjoner er forbundet med hverandre og forsynt med en felles transportør (40, 43) for gjenstandene (11) som skal belegges, og ved at det ved begynnelsen-av romladningsseksjonen finnes en tilførselsinnretning (12a) for fortynningsluft, samt at det ved utløpsseksjonen finnes en innretning (28, 30, 34a) for avtrekk av fortynningsluften, såvel som et utløp (14) for de belagte gjenstander.

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at en forladeseksjon (figj 13, 14) ligger foran romladningsseksjonen (13), og ved hjelp av hvilken gjenstandene som skal belegges blir elektrisk ladet motsatt ladningen av. partiklene.

4. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at forladeseksjonen består av en koronautlad-ningsinnretning (96).

5. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at forladeseksjonen omfatter minst én elektrogassdynamisk pistol (98).

6.. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at tilførselsinnretningen for beleggmaterialet til den eller de elektrogassdynamiske pistoler (18, 20, 22, 24) består av en beholder som er forsynt med midler til bevegelse av partiklene av beleggmaterialet, til frembringelse av en opphvirvlet tilstand og er forsynt med ledninger (58, 58') for tilførsel av den dannede suspensjon til pistolene.

7. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at beholderen for beleggmaterialet stort sett består av et hus (78; 88) og minst ett stempel (82; 82') anbrakt bevegelig i dette, der stemplet lukker partikkelmassen (80) for beleggmaterialet og har to åpninger (84, 86), der gass har adgang til partiklene eller til pulveret gjennom den ene åpning (84) for å sette partiklene i bevegelse, og der den opphvirvlede suspensjon trekkes ut gjennom den annen åpning (86).

8. Anordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at gasstilførselsåpningen (84) munner ut skrått på overflaten av beleggmaterialets partikkelmasse (80), hvorved partiklene blir opphvirvlet.

9. Anordning som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert ved at det finnes midler for å holde overflaten av partikkelmassen av beleggmaterialet plan og løs i beholderen.

10. Anordning som angitt i krav 9, karakterisert ved at midlene for å holde overflaten av partikkelmassen av beleggmaterialet plan og løs i beholderen omfatter en rake (92) som er anbrakt nær enden av stemplene (82') i partikkelmassen av materialet, og midler for rotasjon av raken.

11. Anordning som angitt i krav 9, karakterisert ved at midlene for å holde overflaten av partikkelmassen av beleggmaterialet plan og løs i beholderen omfatter midler (94) for rotasjon av beholderen om sin akse.

12. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at utfellingsseksjonen (15) har elektrisk ledende indre vegger (26) såvel som midler for påtrykning av et høyt elektrisk potensial på disse vegger.

13. Anordning som angitt i krav 12, karakterisert ved at midlene for påtrykning av et høyt elektrisk potensial omfatter en sonde (2 6a) som strekker seg inn i rom-ladningsseks jonen (13) og blir ladet av en spenning som induseres av romladningsfeltet.

14. Anordning som angitt i krav 2,karakterisert v e d at romladningsseksjonen er utstyrt med flere elektrogassdynamiske pistoler (201-206) hvis tilførselsledninger er tilsluttet forskjellige beholdere for oppbevaring av beleggmateriale og er individuelt regulerbare, idet ventiler i disse ledninger kan koples på en slik måte at en gruppe av ledninger er lukket når en annen gruppe av ledninger er åpne (fig. 11).

15. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at den elektrogassdynamiske pistol har en venturiseksjon" (53) som tilføres luft under trykk for inn-sugning av beleggmaterialet, en mateledning (70) for fortynningsluft og for videre bevegelse av suspensjonen av beleggmaterialet til ladesonen (55) , og en langstrakt kanal (57), hvis utløpsåpning fortrinnsvis er forsynt med en strømnings-aybøyende del (76).

16. Anordning som angitt i krav 15, karakterisert ved at ladesonen består av en koronanål (64) og en tiltrekningselektrode (66) , der koronanålen fortrinnsvis omfatter en rørformet del (165) og en nåldel (161) som delvis er innsatt i den rørformede del og stikker ut fra denne.

17. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at transportøren (40, 43) for gjenstandene (11) som skal belegges enten er forsynt med midler for kopling av gjenstandene som skal belegges til jord eller for å isolere dem.

18. Anordning som angitt i krav 17, karakterisert ved at transportøren (43) har midler (45) for isolasjon av de gjenstander (11) som skal belegges og er forsynt med midler (51) for regulering av ladningen som bringes mot de belagte gjenstander og dermed for bestemmelse av mengden av belegningsmateriale.