DE19701995A1 - Sprühorgan für Pulverbeschichtung - Google Patents

Sprühorgan für Pulverbeschichtung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Sprühorgan zum Beschichten von Werkstücken mit Pul­ ver- oder staubförmigem Beschichtungsmaterial. Eingesetzt werden derartige Sprühorgane bevorzugt in der sog. elektrostatischen Pulverbeschichtung, mittels derer Kunststoffpulver mit Partikelgrößen vorzugsweise zwischen ein und zwei­ hundert Mikron auf leitfähige Oberflächen aufgebracht und zur losen Anhaftung gebracht werden, indem man die Partikel mit einer elektrischen Ladung versieht. Diese Aufladung geschieht in allgemein bekannter Weise durch die Anordnung Hochspannung führender Elektroden an oder in der Umgebung der Pulveraus­ trittsöffnungen der Sprühorgane, die je nach verwendetem Pulver mit negativer oder auch positiver Spannung versorgt werden. Meist wird ein mit Gas bzw. Luft vermischter Partikelstrom durch Anordnung geeignet geformter Prallkörper an der Mündung der Sprühorgane mechanisch vorzerstäubt, wodurch den von den Elektroden ausgehenden Ionen Gelegenheit gegeben wird, sich an der Parti­ keloberfläche anzulagern und durch die gegenseitige Abstoßung zur feinsten Zerstäubung zu kommen.
Eine weitere Art der elektrostatischen Aufladung ist bekannt als Reibungsaufla­ dung. Bestimmte Kunststoffpulver bzw. in bestimmter Weise behandelte Pulver erhalten eine elektrische Ladung, wenn sie an bestimmten anderen Kunststoffo­ berflächen reiben; der Effekt ist seit dem Altertum bekannt. Bevorzugt wird als Reibfläche Polytetrafluoräthylen verwendet, wobei man das Partikel-Gasgemisch mit hoher Geschwindigkeit durch enge Kanäle strömen läßt, wodurch eine starke Verwirbelung mit entsprechend intensivem Reibkontakt entsteht. Eine großflächi­ ge Erdung der PTFE-Reibkörper gewährleistet die erforderliche Potentialdifferenz (siehe hierzu DP 22 03 351).
Während schon vor über zwanzig Jahren zur Zerstäubung und gleichzeitig zur Hochspannungsaufladung rotierende, an Hochspannung liegende Scheiben (bzw. sog. Glocken) Anwendung fanden, liegt die Reibungsaufladung mittels schnell rotierender PTFE-Flächen bisher in den Anfängen. Durchgesetzt haben sich von wenigen Anfängen abgesehen, für beide Verfahren sog. Sprühpistolen, aus deren Mündungen relativ geringe Pulvermengen zerstäubt werden (meist zwischen einhundert und dreihundert Gramm pro Minute). Damit läßt sich eine optimale Anpassung auch an kompliziertere Werkstückgeometrien erreichen, insbesondere weil sich Ausstoßmenge, Sprühwolkenform, Strömungsgeschwin­ digkeit und andere Parameter wie z. B. die elektrische Aufladung je Sprühmün­ dung individuell einstellen lassen.
Sowohl die für Hochspannungs- wie für Reibungsaufladung - wie auch für kom­ binierte Aufladung - konstruierten Sprühpistolen werden beim sog. automati­ schen Beschichten, bei dem sie mittels Robotern oder einfacheren mechani­ schen Geräten bewegt und nicht von Hand geführt werden, zur Erzielung höherer Ausstoßmengen in der Regel zu mehreren neben- oder auch übereinander an­ geordnet und jede einzeln mittels flexibler Leitungen an die Pulverzufuhr, an meist mehrere, die Zerstäubung verbessernde Druckluftschläuche und gegebe­ nenfalls an eine entsprechende Anzahl von Hochspannungs- sowie Löschgaszu­ führungen angeschlossen.
Würde die erforderliche Leistung statt durch Mehrfachanordnung durch Vergrö­ ßerung oder andere Maßnahmen angestrebt, wäre eine Verschlechterung der Gleichmäßigkeit des Auftrages zu beobachten, der Auftragswirkungsgrad würde geringer und andere Nachteile würden auftreten. In der Praxis ist daher die weit überwiegende Anzahl der Anlagen mit sechs oder acht oder auch mehr Sprühpi­ stolen je Sprühkabinenseite mit entsprechend umfangreichen Bündeln von Zulei­ tungen anzutreffen. Ein großer Nachteil dieses Umstandes ist neben den ent­ sprechend hohen Investitionskosten der große Arbeitsaufwand für die Reinigung so zahlreicher Sprühgeräte wie auch der Leitungen, der stets dann erforderlich wird, wenn die Beschichtungsanlage - oft täglich mehrmals - auf eine andere Farbe umgestellt werden muß. Besonders ins Gewicht fällt dabei, daß zu jeder einzelnen der Sprühpistolen wie erwähnt je ein Pulverzufuhrschlauch führt, der von einer am Pulvervorratsbehälter installierten Strahlförderpumpe (sog. Injektor) gespeist wird. Die oft um zehn Meter langen Schläuche müssen bei dem die Reinigung erfordernden Farbwechsel meist ausgetauscht werden, da sie sich nur schwer vollständig reinigen lassen. Der unter Umständen täglich mehrmals nöti­ ge Wechsel von z. B. sechzehn (je Seite acht Pistolen) Schläuche von je zehn Meter Länge bei schlecht zugänglicher Verlegung verteuert den Farbwechsel und damit den Betrieb außerordentlich. Hinzu kommt, daß die an Injektor und Sprüh­ pistole jeweils gesondert mehrfach erforderlichen Druckluft- und Löschgas­ schläuche wie auch die Sprühpistolen selbst äußerlich verstauben und jedesmal alles sorgfältig gereinigt werden muß.
Aus der Patentliteratur sind seit ca. zwanzig Jahren verschiedene Lösungen zur Verringerung des Verschlauchungs- und Reinigungsaufwandes bekannt. So gibt es sowohl auf horizontaler als auch vertikaler Achse rotierende Sprühscheiben, Sprühglocken bzw. Sprühteller, die sich teilweise für bestimmte Anwendungsfäl­ le, jedoch nicht für universellen Einsatz bewährt haben. Auch die Einführung der nach dem Reibungsladungsprinzip arbeitenden "Hydra", einem Sprührohr mit zehn bis zwanzig biegsamen dünnen PTFE-Rohren, deren Mündung als Sprühöffnung dient und mit Düsen und/oder Prallkörpern bestückt ist, hat daran nichts grundlegendes geändert, zumal sich für mit Hochspannungsaufladung wir­ kende Sprühorgane ähnliche Ausführungen nicht in nennenswertem Umfang eingeführt haben. Immerhin zeigt die Tatsache, daß sich die o.g. "Hydra" (nach den internationalen Patenten von ICAB) relativ breit eingeführt hat, daß der Weg, zahlreiche Sprühöffnungen zentral zu versorgen und über dreihundert bis vier­ hundert Millimeter Länge bzw. Höhe zu verteilen, in vielen Fällen die Schlauch­ problematik bedeutend verringern konnte. Den meisten dieser Lösungen ge­ meinsam ist jedoch, daß derartige Sprühorgane von einem einzigen Injektor ge­ speist werden und die sich infolge Verschleiß einstellende ungleich starke Sprühleistung der einzelnen Sprühmündungen nicht justieren läßt. Für qualitativ hochwertige Beschichtung guter Schichtdickengleichmäßigkeit werden deshalb nach wie vor die oben genannten Nachteile einer großen Anzahl einzelner, ein­ zeln steuer- und regelbarer Sprühpistolen in Kauf genommen.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, ein mit mehreren, z. B. mindestens vier, bevorzugt aber zehn bis fünfzig Sprühöffnungen ausgestattetes Sprühorgan zu schaffen, dessen Sprühkanäle jeweils einzeln eine mittels je eines Ventils ge­ sondert einstellbare Strahlpumpe enthalten, die alle aus einem in das Sprühor­ gan integrierten Pulverbehälter gespeist werden.
Aus der Patentliteratur ist eine Lösung bekannt (DOS 23 25 989), welche eines der hier vorliegenden Erfindungsmerkmale enthält, jedoch eine andere Aufga­ benstellung hat (die Erzeugung eines scharfen flachen Strahles) und zwei we­ sentliche Elemente daher nicht enthält: Es ist dort zwar ebenfalls je Sprühkanal eine gesonderte Strahlpumpe vorgesehen, um aus einer gefächerten Anordnung von Düsen einen Flachstrahl hoher Ausstoßgeschwindigkeit zu erzielen, jedoch fehlt der für ein gleichmäßiges Versprühen mit dem für die meisten Anwendungs­ fälle erforderlichen weichen Sprühstrahl notwendige Pulverbehälter ebenso wie das jeder Strahlpumpe einzeln zugeordnete Regulierventil. Die in jedem Pulver­ zuleitungsschlauch durch die meist unvermeidliche Bewegung des Sprühorganes hervorgerufene Strömungsungleichmäßigkeit bzw. Schwingung oder stoßförmige Strömung führen dazu, daß die Pulverkonzentration in dem Gemischstrahl aus Pulver und Gas bzw. Luft stark schwanken kann und daher zu ungleichförmigem Ausstoß an der Düse führt, insbesondere dann, wenn wie erwähnt nicht mit ho­ her sondern möglichst niedriger Düsenaustrittsgeschwindigkeit gearbeitet werden soll.
Die erfindungsgemäße Zwischenschaltung eines Pulverbehälters zum Abpuffern der Schlauchströmungsschwankungen sowie der Einbau eines einzeln einstell­ baren Regulierventils in jedem Sprühkanal vermeidet diese Nachteile. Die in DE 30 13 777 gezeigte Lösung der Vorteile einer geringen Entfernung zwischen Be­ hälter und Sprühorgan vermeidet nicht die Nachteile der vielen Zuleitungen zu den einzelnen Sprühorganen.
Ein erfindungsgemäßes Sprühorgan z. B. für Reibungsaufladung enthält somit einen Pulverbehälter mit einem Anschluß zur Zufuhr von Beschichtungspulver mittels eines Schlauches aus einem zentralen Pulverversorgungsbehälter. Aus dem in das Sprühorgan integrierten Pulverbehälter münden die zu den einzelnen Sprühöffnungen führenden Kanäle, in deren jedem einzelnen eine von außen gesondert einstellbare Strahlpumpe angeordnet ist. Damit kann die von jeder Sprühöffnung zu versprühende Beschichtungspulvermenge einzeln eingestellt und - bei unterschiedlichem Verschleiß oder beabsichtigt unterschiedlicher Lei­ stung - einjustiert werden. Alle Strahlpumpen werden aus einem gemeinsamen jedenfalls in das Sprühorgan integrierten Druckkanal mit getrockneter Druckluft - bzw. im Brandfalle mit Löschgas - versorgt. Die Regulierung geschieht durch je ein in die Blasdüse integriertes, von außen justierbares Nadelventil.
Die Aufladung des Pulvers erfolgt in den vorzugsweise unmittelbar im Anschluß an die Strahlpumpen angeordneten, zu den Sprühöffnungen führenden Kanälen, indem dort in bekannter Weise vorzugsweise aus PTFE bestehende Wirbelkör­ per, Kanalverengungen und dergleichen vorgesehen werden. Durch unterschied­ liche Ausführung in Form, Querschnitt und Länge entsprechender Einbauten ist es möglich, die einzelnen Sprühöffnungen wo erforderlich mit unterschiedlich hoch aufgeladenem Pulver zu versorgen, eine individuelle Anpassung an die Werkstückgeometrie bewirkend, wie sie bisher nur mit einer entsprechenden An­ zahl von Einzel-Sprühpistolen erzielt werden kann, nicht aber mit den erwähnten Glocken oder anderen bekannten Lösungen. Ebenso läßt sich durch die Wahl unterschiedlicher Prallkörper die differenzierte Einstellung derselben und andere Parameter das Sprühverhalten der zahlreichen Mündungen beeinflussen.
Ein erfindungsgemäß mit integriertem Pulverbehälter und je Sprühkanal einstell­ barer Strahlpumpe ausgestattetes Sprühorgan z. B. für elektrostatische Aufladung enthält statt der in den Sprühkanälen angeordneten Reibungskörpern an den den Werkstücken zugewandten Sprühkanalmündungen angeordnete, zentral aus einem Hochspannungsgenerator versorgten Elektrodenspitzen, mit deren Hilfe in bekannter Weise das Beschichtungspulver aufgeladen wird. Dabei ist es wie bei den zahlreichen bekannten Lösungen auch hier möglich, die Elektrodenspitzen in der Umgebung der Sprühöffnungen oder an bzw. in diesen selbst anzuordnen.
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, die zu den Elektrodenspitzen führenden Kanäle, durch die die Hochspannungszuleitung verläuft, gleichzeitig mit Druckluft zu versorgen und diese an oder in der näheren Umgebung der Elektrodenspitzen austreten zu lassen mit dem Vorteil, sowohl die Ionisierung der Luft zu verstärken als auch die Elektrodenspitzen von Pulverablagerungen freizuhalten. In einer weiteren bevorzugten Ausführung werden Ausblasöffnungen für diese ionisierte Druckluft so angeordnet, daß sie auf die Mündung des Sprühkanals gerichtet sind und damit sowohl die Pulveraufladung verstärken als auch die zur mechani­ schen Zerstäubung des Pulvers in bekannter Weise dort angeordneten Prallkör­ per von Pulverablagerungen freiblasen. Selbstverständlich können auch die in gleichfalls bekannter Weise (siehe z. B. DP 25 09 851) als sog. belüftete Prallkör­ per verwendeten Systeme bei diesem erfindungsgemäßen Sprühorgan einge­ setzt werden.
Die Versorgung der einzelnen Sprühöffnungen mit Pulver geschieht auch bei dem mit Hochspannungsaufladung betriebenen Sprühorgan, wie bei dem vorste­ hend mit Reibungsaufladung geschilderten, durch Anordnung von Injektoren mit integriertem Nadelventil zwischen integriertem Pulverbehälter und Pulversprüh­ kanal. Eine individuelle Aufladung des Pulvers an den einzelnen Sprühöffnungen kann durch Einsatz unterschiedlich starker Hochspannungswiderstände in die zu den Elektrodenspitzen führenden Hochspannungskanäle bewirkt werden. Die erwähnte Belüftung der Elektrodenspitzen vermeidet zudem die für das Sprühor­ ganmaterial schädliche, unter dem Einfluß der Hochspannung zu beobachtende Anreicherung von Ozon.
Bevorzugte Ausführungen der erfindungsgemäßen Sprühorgane sowohl für Hochspannungs- als auch für Reibungsaufladung enthalten Vorrichtungen zum Fluidisieren des im integrierten Pulverbehälter eingespeisten Pulvers, indem vor allem der Behälterboden mit poröser Kunststoffauskleidung versehen wird, die ebenfalls aus dem zentralen Druckluftkanal in bekannter Weise mit Druckluft ver­ sorgt wird und die Ansammlung bzw. Ablagerung von Beschichtungspulver ver­ meidet, die Pulverdichte vergleichmäßigt bzw. die Pulververteilung bewirkt und daher zur Gleichmäßigkeit des Sprühverhaltens der einzelnen Sprühöffnungen beiträgt. Für schwer fluidisierbare Pulver hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Pulverbehälter mit einer Umwälzeinrichtung auszurüsten. Am einfachsten zu realisieren ist dies durch Aufteilung des Pulverbehälters in zwei parallel neben­ einander angeordnete zylinderförmige längliche Kammern, die oben und unten durch Kanäle miteinander verbunden sind und bei denen die Pulverzufuhr in Längsrichtung in einen der beiden Kanäle hinein erfolgt. Die Sprühkanäle mün­ den bevorzugt etwa rechtwinklig quer zur Längsrichtung in der Mitte oder seitlich versetzt in einer Längswand einer der beiden Kammern. Die Pulvereinspeisung bewirkt dann eine Längsströmung in der einen und eine Rückströmung in der zweiten Kammer, während ständig Pulver zugleich mit Luft durch die in den Sprühkanälen angeordneten Injektoren abgesaugt und zu den Sprühöffnungen gefördert wird. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind tangential oder schräg tangential längs angeordnete Pulverzufuhrstutzen, wodurch sich eine An­ reicherung von Beschichtungspulver an der Wand des vorzugsweise zylindrisch ausgeführten Behälters ergibt. All diesen verschiedenen Ausführungen gemein­ sam ist stets die Vereinigung von mehreren Sprühkanälen und je einem in diesen integrierten Injektor einschließlich Regulierventil mit mindestens einem Pulvervor­ ratsbehälter. Damit ist die Aufgabe gelöst, ein je Sprühöffnung individuell regu­ lierbares Mehrfachsprühorgan zu schaffen, welches nur einen einzigen gemein­ samen Pulverzufuhrschlauch für Förderluft, Fluidisierluft, Zusatzluft und Lösch­ gas und in der Ausführung mit Hochspannungsaufladung statt eines Stromzufüh­ rungskabel je Sprühöffnung nur ein einziges gemeinsames Kabel erfordert. Die Vielzahl der Zufuhrschläuche bzw. -kabel wird damit auf ein absolutes Minimum reduziert, ohne daß der Vorteil der individuellen Regulierbarkeit aufgegeben wird. Sowohl der investive als auch der Reinigungs- bzw. Umrüstungsaufwand werden außerordentlich reduziert, einleuchtend für jeden, der nur einmal das immense Schlauchgewirr einer der üblichen Anlagen mit z. B. 16 Pistolen gesehen hat.
ZEICHNUNGSERLÄUTERUNG
Mittels der Zeichnungen soll die Erfindung anhand je eines Ausführungsbeispie­ les für Hochspannungs- und Reibungsaufladung erläutert werden.
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt ein erfindungsgemäßes Sprühorgan für Hochspan­ nungsaufladung in Form eines aus Kunststoff bestehenden Blockes 1.0, der den Pulverbehälter 1.1 und mehrere (von mindestens vier nur zwei dargestellte) Sprühkanäle 1.2 mit Sprühkanalmündung 1.3 enthält. Die übrigen in dem Block enthaltenen Kanäle sind in weiteren Schnittdarstellungen zu erkennen (siehe Fig. 2-4). In den Sprühkanälen 1.2 eingesetzt sind je eine Strahlpumpe 2.0, be­ stehend aus der auswechselbaren Venturidüse 2.1 und der Blasdüse 2.2. Ferner sind in die Sprühkanäle 1.2 Zerstäubervorrichtungen 3.0, bestehend aus Halte­ rungsnocken 3.1 mit Zentralstab 3.2 und aufgesteckte Prallkörper 3.3 eingesetzt. Ein Deckel 4.0 verschließt das obere Ende 1.4 des Pulverbehälters 1.1 und ist mit Griffschrauben 4.1 leicht abnehmbar befestigt und mit Dichtung 4.2 abgedich­ tet. Ein Bodenteil 5.0 verschließt das untere Ende 1.5 des Pulverbehälters 1.1 und ist mit Befestigungsschrauben 5.1 und Dichtungen 5.2 angeschlossen. Das Bodenteil 5.0 enthält den Schlauchstutzen 5.3, an dem ein Pulverzufuhrschlauch (nicht dargestellt) aufgesteckt wird. Den Schlauchstutzen 5.3 umgibt ein Zwi­ schenboden 5.4, der aus offenporig porösem Material hergestellt und in das Bo­ denteil 5.0 dicht eingeklebt ist. In den Zwischenraum 5.5 zwischen Zwischenbo­ den 5.4 und Bodenteil 5.0 mündet ein Zufuhrkanal 5.6, an dem ein Zufuhr­ schlauch (nicht dargestellt) als Verbindung zu dem zentralen Druckgasanschluß des Sprühorgans angeschlossen wird. Den Sprühkanalmündungen 1.3 benach­ bart sind Elektrodenspitzen 6.1 zu erkennen, deren Anschluß aus Fig. 5 hervor­ geht.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Block 1.0 mit Deckel 4.0 und Bodenteil 5.0, aus dem die Lage der Sprühkanäle 1.2 in ihrem Anschluß an den Pulverbe­ hälter 1.1 zu erkennen ist. Seitlich in die Sprühkanäle 1.2 hinein ragen die Blas­ düsen 2.2 der Strahlpumpe 2.0.
Fig. 3 zeigt einen weiteren Querschnitt durch den Block 1.0 in der Ebene der Blasdüsen 2.2, welche jeweils an den Spitzen 7.1 der Regulierventile 7.0 ange­ bracht sind. Ein Druckgaszufuhrkanal 1.6 mit Anschlußnippel 1.7 versorgt die Ventile 7.0. Weiter sind in Fig. 3 dargestellt in Kanal 1.9 eine Hochspannungszu­ leitung 9.0 mit Kontaktspitze 9.1 und Einführungsverschraubung 9.2 sowie Kon­ taktfeder 6.7 verlaufend in Kanal 1.8. Schließlich bildet ein Querkanal 1.9 die Verbindung zwischen Kanal 1.6 und 1.9, durch welchen Druckgas entlang der Hochspannungszuleitung 9.0 zum Kanal 1.8 fließt.
Fig. 4 zeigt ein Ventil 7.0 mit Blasdüse 2.2 in einer Ausschnittsvergrößerung im Längsschnitt dargestellt. Das Ventil 7.0 trägt an seiner Spitze 7.1 die seitlich an­ geordnete Blasdüse 2.2. Es besteht aus dem Ventilkörper 7.2 und ist mit Dich­ tungen 7.3 zu beiden Seiten des Druckgaskanales 1.5 abgedichtet. Der Ventil­ körper 7.2 trägt Querbohrungen 7.4, die in Verbindung mit einer Längsbohrung 7.5 stehen, in die eine Ventilnadel 8.0 mit Spitze 8.1 und Dichtung 8.2 sowie Gewinde 8.3 eingeschraubt ist. Die Spitze 8.1 bildet mit dem Absatz 7.6 der Längsbohrung 7.5 einen einstellbaren Spalt 8.4. Das Ventil 7.0 ist mit Gewinde 7.7 in den Block 1.0 eingeschraubt, so daß die Blasdüse 2.2 etwa in Mitte des Sprühkanals 1.2 in Richtung zur Sprühkanalmündung 1.3 zeigt.
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt parallel zu dem in Fig. 1 gezeigten Schnitt ver­ laufend. Zu erkennen ist schematisch in dem Block 1.0 ein Abschnitt des Pulver­ behälters 1.1 sowie fünf Kanäle 1.6, dazu die Hochspannungsvorrichtung 6.0 mit Elektrode 6.1, durchbohrtem Kopfstück 6.2, Hochspannungswiderstand 6.3, Zu­ leitung 6.4, Federkontakt 6.5, Verbindungsstab 6.6 im Kanal 1.7 sowie Kontakt­ feder 6.7 in Kanal 1.8, der zur Hochspannungszuleitung 9.0 (in Schnitt Fig. 3 dargestellt) führt. Von hier aus fließt Druckgas durch Kanal 1.6 und 1.7 zur Elek­ trodenspitze 6.1. Verschlossen ist Kanal 1.7 mit Stopfen 1.10.
Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch Block 1.0 in der Ebene der Kanäle 1.7. Zu erkennen sind neben den bereits in Fig. 5 dargestellten Kanälen 1.6 und 1.7 sowie Verschlußstopfen 1.10 ein Verbindungskanal 1.9 mit Verschlußstopfen 1.10 und die Verbindungsstäbe 6.6.
Fig. 7 zeigt im Längsschnitt ein erfindungsgemäßes Sprühorgan in der Ausfüh­ rung für Reibungsaufladung. Schematisch dargestellt ist der Block 1.0 mit Pul­ verbehälter 1.1 mit Sprühkanälen 1.2 einschließlich Sprühkanalmündungen 1.3, oberes Ende des Pulverbehälters 1.4 mit Deckel 4.0 und unteres Ende 1.5 mit Boden 5.0 einschl. Pulverzufuhrstutzen 5.3 und Druckgasanschluß 5.6. In die Sprühkanäle 1.2 sind eingesetzt Strahlpumpen 2.0 mit Venturidüse 2.1 und Blasdüse 2.2, ferner das Reibungsaufladerohr 3.4, umgeben von der Erdungs­ hülse 3.5. Verschiebbar eingesteckt sind der Reibungsaufladekörper 3.6 mit Halterungsnocken 3.1 und dem Zentralstab 3.2, der den Prallkörper 3.3 trägt. Im Verbindungskanal 1.6 eingesetzt sind Kontaktnippel 3.7 für die Erdung der Er­ dungshülse 3.5 mit Kontaktfeder 3.8, die ebenfalls verwendet werden im Verbin­ dungskanal 1.8, der zum Erdanschluß 3.10 (dargestellt in Fig. 10) führt. Die Teile Deckel 4.0 und Boden 5.0 gleichen den in Fig. 1 dargestellten Teilen 4.0 bzw. 5.0. Der Kanal 1.6 ist verschlossen mit Verschlußstopfen 1.10.
Fig. 8 stellt einen Querschnitt durch das in Fig. 7 gezeigte Sprühorgan in der Ebene des Pulverbehälters 1.1 durch den Block 1.0 dar. Es sind zu erkennen die Sprühkanäle 1.2 mit den hineinragenden Blasdüsen 2.2 analog zu der in Fig. 4 gezeigten Ausschnittsvergrößerung des Regulierventiles 7.0. Ferner enthalten sind Deckel 4.0 am oberen Ende 1.4 des Pulverbehälters 1.1 und Boden 5.0 am unteren Ende 1.5 des Pulverbehälters 1.1.
Fig. 9 zeigt den Querschnitt durch den Block 1.0 in der Ebene des Druckgaska­ nales 1.8 mit Druckgasanschluß 1.10. Zu erkennen sind die in die Sprühkanäle 1.2 hineinragenden Blasdüsen 2.2, die das Ende des Regulierventiles 7.0 bilden. Analog zu dem in Fig. 4 gezeigten Ventil 7.0 sind die Ventile 7.0 hier dargestellt.
Fig. 10 zeigt einen Querschnitt in der Ebene des Erdungskanals 1.6. Zu erken­ nen sind im Block 1.0 die Sprühkanäle 1.2, die Kanäle 1.6 für die Erdung, in de­ nen mittels Kontaktstück 3.7 und Kontaktfeder 3.8 bzw. 3.9 alle Erdungshülsen 3.5 miteinander sowie einem Erdungsanschlußkabel 3.10 verbunden sind.
Fig. 11 zeigt einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Sprühorganes ähn­ lich der in Fig. 1 resp. Fig. 7 gezeigten Ausführung, mit dem Unterschied, daß der Pulverbehälter als Behälter mit Umwälzung dergestalt ausgeformt ist, daß parallel zu dem Pulverbehälter 1.1 nach Fig. 1 ein ähnlicher zweiter Behälter 1.11 vorgesehen ist. Im Deckel 4.0 ist ein Verbindungskanal 4.3 zu erkennen. Auch der Boden 5.0 überbrückt die Enden 1.5 bzw. 1.15 der beiden Kammern 1.1 und 1.11 bei tiefer gesetztem Fluidboden 5.4 und bildet damit ebenfalls einen Verbin­ dungskanal 5.7.
Diese Doppelbehälterausführung kann in ähnlicher Form für das Sprühorgan mit Hochspannungsaufladung nach Fig. 1 bis Fig. 6 wie für das mit Reibungsaufla­ dung nach Fig. 7 bis Fig. 10 Verwendung finden.

Claims (19)

1. Sprühorgan zum Beschichten von Werkstücken mit Kunststoffpulver für elek­ trostatische Hochspannungs- ebenso wie für elektrostatische Reibungsaufla­ dung mit mehreren Sprühöffnungen (1.3), dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer, sämtliche Sprühkanäle (1.2) versorgender Pulverbehälter (1.1) integriert ist, in welchen vom Pulverbehälter zu den einzelnen Sprühöffnungen führenden Kanälen je eine mittels Druckgas durch gesonderte Kanäle (1.6 bzw. 1.8) gespeiste Strahlpumpe (2.0) integriert ist, in deren Druckgaszufuhr­ leitung (7.5) je Strahlpumpe ein von außen einstellbares Regulierventil (7.0) eingebaut ist.
2. Sprühorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben den zu den Sprühöffnungen führenden Pulver-Gasgemischkanälen mindestens je ein der Zerstäubungsverbesserung dienender Druckgaskanal angeordnet ist, des­ sen Mündung die Pulver-Gasgemischmündung koaxial umgibt.
3. Sprühorgan nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung bzw. mehrere Mündungen der zusätzlichen Druckgaskanäle benachbart zu den Mündungen der Pulver-Gasgemischkanäle angeordnet sind.
4. Sprühorgan nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mün­ dungen bzw. mindestens einige von mehreren Mündungen der zusätzlichen Druckgaskanäle auf die vor bzw. in den Mündungen der Pulver- Gasgemischkanäle angeordneten Prallkörper gerichtet sind.
5. Sprühorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben den zu den Sprühöffnungen führenden Pulver-Gasgemischkanälen mindestens ein Kanal angeordnet ist, in welchem eine elektrische Zuleitung zu einer in der Nähe der Sprühöffnungen angeordneten Elektrodenspitze verlegt ist.
6. Sprühorgan nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der elektri­ schen Zuleitung ein elektrischer Widerstand von mehreren Meg-Ohm geschal­ tet ist.
7. Sprühorgan nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Pulverbehälters eine Auskleidung mit of­ fenporig porösem Kunststoffmaterial enthält und der Zwischenraum zwischen dem eigentlichen Pulverbehälterboden und dem porösen Zwischenboden mittels Kanal bzw. Zuleitung an einen der Druckgaskanäle des Sprühorganes angeschlossen ist.
8. Sprühorgan nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen An­ schluß des Zufuhrkanals und dem Zwischenbodenraum ein von außen ein­ stellbares Regulierventil eingebaut ist.
9. Sprühorgan nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in Anspruch 2 genannte Druckgaskanal auch die in Anspruch 5 genannte elektrische Zuleitung enthält.
10. Sprühorgan nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die zu dem Sprühorgan führende Pulverzufuhrlei­ tung im Boden des Pulverbehälters nach oben gerichtet einmündet.
11. Sprühorgan nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einmün­ dung der Pulverzufuhrleitung schräg nach oben gerichtet angeordnet ist.
12. Sprühorgan nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß Deckel und Boden des Pulverbehälters leicht ab­ nehmbar befestigt sind.
13. Sprühorgan nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß als Regulierventile Nadelventile verwendet wer­ den.
14. Sprühorgan nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Regulierventil, das Verbindungsrohr zwischen Druckgaskanal und Strahlpumpe und die Blasdüse der Strahlpumpe eine von außen eingeschraubte oder eingesteckte und damit leicht auswechselbare Einheit bilden.
15. Sprühorgan nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß alle Kanäle einschließlich des Pulverbehälters in einem einzigen, außen weitestgehend glattflächig ausgebildeten und daher leicht zu reinigenden Block enthalten sind.
16. Sprühorgan nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sprühkanäle, die in Anspruch 2 genannten Druckgas­ kanäle, der oder die in Anspruch 5 genannten Zuleitungskanäle jeweils als außen glattflächige Rohre ausgebildet und in entsprechende Bohrungen eines verkürzten Blockes eingesteckt sind.
17. Sprühorgan nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemein­ same, außen glattflächige Verkleidung über die rohrförmigen Steckkanäle ge­ schoben und weitgehend fugenlos an den in Anspruch 15 genannten verkürz­ ten Block angeschlossen ist, aus welcher die Enden der rohrförmigen Steck­ kanäle herausschauen.
18. Sprühorgan nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Pulverbehälter in zwei parallel verlaufende Kammern unterteilt ist, die oben und unten durch Kanäle miteinander verbun­ den sind und die Pulverzufuhrleitung unterhalb eines der beiden Kammern einmündet.
19. Sprühorgan nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin­ dungskanäle zwischen den beiden Pulverbehälterkammern im gemeinsamen, leicht abnehmbaren Deckel bzw. Boden verlaufen.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1201316A1 (de) * 2000-10-27 2002-05-02 Eisenmann Lacktechnik KG, (Komplementär: Eisenmann-Stiftung) Hochrotationszerstäuber zur Aufbringung von Pulverlack
DE10301648A1 (de) * 2002-01-29 2004-05-13 J. Wagner Ag Elektrostatische Pulversprühvorrichtung
DE102004010177B4 (de) * 2004-03-02 2007-09-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Elektrostatische Fluidisierungsvorrichtung und elektrostatisches Fluidisierungsverfahren zur Beschichtung von Substraten mit Beschichtungspulver
DE102006019643A1 (de) * 2006-04-25 2007-10-31 Reinhold Gregarek Verfahren und Vorrichtung zur pneumatischen, tribostatischen Pulverbeschichtung von Werkstücken
CN115957900A (zh) * 2022-12-16 2023-04-14 江苏申氢宸科技有限公司 一种两级喷射***的单喷换向装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1201316A1 (de) * 2000-10-27 2002-05-02 Eisenmann Lacktechnik KG, (Komplementär: Eisenmann-Stiftung) Hochrotationszerstäuber zur Aufbringung von Pulverlack
DE10301648A1 (de) * 2002-01-29 2004-05-13 J. Wagner Ag Elektrostatische Pulversprühvorrichtung
DE102004010177B4 (de) * 2004-03-02 2007-09-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Elektrostatische Fluidisierungsvorrichtung und elektrostatisches Fluidisierungsverfahren zur Beschichtung von Substraten mit Beschichtungspulver
DE102006019643A1 (de) * 2006-04-25 2007-10-31 Reinhold Gregarek Verfahren und Vorrichtung zur pneumatischen, tribostatischen Pulverbeschichtung von Werkstücken
DE102006019643B4 (de) * 2006-04-25 2008-09-25 Reinhold Gregarek Vorrichtung zur pneumatischen, tribostatischen Pulverbeschichtung von Werkstücken
CN115957900A (zh) * 2022-12-16 2023-04-14 江苏申氢宸科技有限公司 一种两级喷射***的单喷换向装置
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