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Pulversprühvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Pulversprühvorrichtung
zum Sesprühen von Gegenständen im elektrostatischem @eld mit Pulver aus einem Vorratsbehälter
oder Pufferraum.
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Pulversprühvorrichtungen dieser Art werden insbesondere zum Versprühen
von Kunststoffpulvern benutzt, die später zu einer hochwertigen Kunststoffoberflächenschicht
verschmolzen werden.
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@@@s sind bereits Pulversprühvorrichtungen bekannt, bei denen ein
Luftejektor Pulver aus einem Vorratsbehälter ansaugt, an einer elektrodenspitze
vorbei fördert und über einen @@rallkörper gleichmäßig in den Spriihraum verteilt.
Die Fördermenge wird entweder durch Einstellung der Ejektorluft oder des Unterdruckes
hinter dem Ejektor geregelt, zur @inschaltung der Spannung an der Elektrode wird
ein Druckluftschalter benutzt, der von dem Treibmitteldruck beaufschlagt wird.
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Diese bekannten Pulversprühvorrichtungen weisen aber den @achteil
auf, das Pulver ungleichmäßig auszublasen, eine unzureichende elektrostatische Aufladung
zu bewirken, die Pulverwolke räumlich begrenzt entweder im Nah-oder im Fernbereich
zu verteilen, nur eine ungenügende Dosierung des Pulvers vornehmen zu können, ohne
daß der Pulverausblasvorgang beeinträchtigt wird und insgesamt
teuer
und kompliziert zu sein, sowie eine nicht-optimale Beschichtung vorzunehmen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Pulversprühvorrichtung zu
schaffen, der die vorenaimten und die sonstigen Üachteile des Standes der Technik
nicht mehr anhaften, die die Ausbildung einer absolut gleichmäßigen Pulverbeschichtung
durch die Ausbildung einer absolut gleichmäßigen Strömungs- und Pulververteilung
im Pulverausblasrohr in Verbindung mit einer Abgabe der elektrostatischen Ladungen
an die Pulverwolke in völliger Gleichmäßigkeit und einer einstellbar beliebigen
Ausrichtung der räumlichen Verteilung der Pulverwolke unterstützt durch eine einfache
Regelung der abgegebenen Pulvermenge ohne Beeinträchtigung der Pulverausblasung
ermöglicht und die einfach und wirtschaftlich herstellbar ist und sowie störungsfrei,
einfach bedienbar/mit geringer zugeführter Preßluftmenge arbeiten kann. Die Pulversprühvorrichtung
nach der Erfindung soll weiterhin besonders leicht zu reinigen sein, sicher in der
Handhabung sein und sowohl zur Handbedienung als auch zur Anbringung auf einem selbsttätigen
Bewegungsapparat geeignet sein.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die eingangs
genannte Pulversprühvorrichtung einen in der Längserstreckung ohne Querschnittsverengung
verlaufenden Pulverführungskanal mit ringförmiger Druckluftzuführung in radialer
Richtung und einer Umlenkung auf
den Austrittsquerschnitt hin sowie
einem sich erweiterndem Ausblasende mit einer Ringelektrode und einem unsymmetrisch
im Strömungsfold liegendem Prallkörper hinter dem inde des Pulverführungskanals
aufeist.
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Zur Regelung der abgegebenen Pulvermenge kann die erfindungsgemäße
Pulversprühvorrichtung eine Zuluftleitung zur Zugabe von Zusatzluft in die Verbindungsleitung
zwischen den Pulverführungskanal und einen Pulvervorratsbehälter aufweisen. Zur
Verteilung der Pulverwolke in einen Nah- und Fernbereich, wie es insbesondere zur
Beschichtung von Gegenständen mit schwierigen Formen oder größerer Ausdehnung nötig
ist, kann der Prallkörper die Gestalt einer zur Achse des Pulverführungskanals exzentrisch
angebrachten Scheibe mit je nach gewünschter Verteilung wechselnder Größe und Exzentrizität
und/oder Form aufweisen.
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Zur gleichmäßigen Abgabe der Elektrizität an die Pulverwolke weist
die Elektrode vorteilhaft in Strömungsrichtung des Pulvers gerichtete Zacken auf.
Zur Vereinfachung der Vorrichtung kann sie einen Schalter zum Einschalten der Druckluft
und einen auf die Druckdifferenz zwischen dem Druck in der gesperrten und der geöffneten
Druckluftzuführungsleitung ansprechenden und dadurch die Spannung an der Elektrode
einschaltenden Druckschalter aufweisen und die Ringdüse kann unter Ausnutzung des
Coanda- oder
Wandstrahleffektes radial in den Pulverführungskanal
Luft eintreten lassen, die ihr Geschwindigkeitsmaximum an der Kanalaußenseite aufweist.
Die Ringdüse selbst weist vorteilhaft eine in Richtung des Pulveraustritts gerundete
Austrittskante und dieser gegenüberliegend eine scharfe Austrittskante auf, wobei
der Abstand zwischen den Kanten zur Regelung einstellbar sein kann.
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Die Zuführung des Pulvers zu dem Pulverführungsrohr erfolgt vorteilhaft
in Strömungsrichtung vor dem Lufteintritt durch die Ringdüse.
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Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Pulversprühvorrichtung anhand von Leichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig.
1 eine Pulversprühvorrichtung nach der Erfindung mit aufgesetztem Pulvervorratebehälter,
Fig. 2 eine Pulversprühvorrichtung nach der Erfindung mit im Abstand angeordnetem
Pulvervorratsbehälter, Fig. 3 eine Vorderansicht eines Prallkörpers nach der Erfindung
vor dem eigentlichen Pulverauslaßrohr und Fig. 4 die perspektivische Ansicht einer
erfindungsgemäßen Elektrode.
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Da der Erfindungsgegenstand seine überraschende gute @eschichtung
sowohl mit einzelnen als auch der @ombination bzw. Aggregation seiner Einzelteile
und Maßnahmen erzielt,
soll sich der Schutz auch auf die Einzelteile
der nachstehend beschriebenen Vorrichtung sowie auf deren Kombination oder kombiniertes
Arbeiten erstrecken.
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Gemäß Fig. 1 besteht die erfindungsgemäße Pulversprüvorrichtung aus
einem Pulverführungskanal 1 mit einer Ringdüse 7,8, der über eine Leitung 10 Druckluft
zugeführt wird, einem Pulvervorratsbehälter 6, der über eine Verbindungsleitung
5 mit dem Pulverführungskanal 1 verbunden ist und einer Elektrode 3 sowie einem
Prallkörper 2, die sich am Austritt des Pulverführungskanals befinden.
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Der Pulverführungskanal ist an seinem einem Ende durch einen für
eine einfache Reinigung entfernbaren Stopfen verschlossen und erweitert sich an
seinem anderen Ende nach Art einer Laval-Düse. Das erweiterte Ende des Pulverführungskanals
1 weist eine Einrichtung zum Einsetzen eines Prallkörpers 2 auf, die z.B. aus radial
führenden Speichen bestehen kann, die in der Mitte in einem Ring zusammengefaßt
sind, in den wiederum der Trägerstab des Prallkörpers einschiebbar ist.
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Der Prallkörper 2 besteht vorzugsweise aus einer exzentrisch auf
dem Trägerstab sitzenden Scheibe, so daß ein Teil der Scheibe den Austrittsquerschnitt
des Pulverführungskanals stärker abschirmt und hier eine Pulverwolke für den Nahbereich
schafft und der andere Scheibenteil den Austrittsquerschnitt des Pulverführungskanals
nur wenig abschirmt und hier eine langgestreckte Pulverwolke
für
einen entfernten Bereich schafft. Durch diese je nach Werkstück in ihrer Gestalt
einstellbaren Pulverwolke können auch Gegenstande mit Sonderformen- und Abmessungen
gut beschichtet werden.
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Das Ende des Pulverführungskanals 1 trägt vorzugsweise an seinem
Außenumfang eine Elektrode 3 aus einem gut leitendem Material, z.B. Aluminium oder
Blattgold, die in Richtung der austretenden Pulverwolke gerichtete Zacken 9 aufweist
und der austretenden gleichmäßigen Pulverwolke die notwendige gleichmäßige und besonders
starke elektrostatische Aufladung gibt. Die Elektrode 3 ist gegenüber ihrer Umgebung
auf bekannte Weise isoliert. Durch die Verwendung der Zacken wird eine Abschirmung
der Pulverpartikel gegeneinander sicher verhindert, da diese den Pulverstrahl bereits
im gut verteilten Zustand beaufschlagen.
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Je nach verwendeten Pulver und Prallkörper ist auch eine Anbringung
der Elektrode 3 im Inneren des Pulverführungarohres günstig.
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Die Druckluft wird dem Pulverführungsrohr 1 durch eine Ringspaltdüse
mit einer in Strömungsrichtung abgerundeten Kante 8 und einer scharfen, dieser gegenüberliegenden
Kante 7 zugeführt, die sich zwischen dem Verbindungsrohr 5 und der düsenartigen
Erweiterung befindet. Der Spalt zwischen den Kanten 7 und 8 kann in seiner Breite
durch Einschrauben des erweiterten Düsenrchrteils 1b in den Teil 1a verstellt werden.
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Zur gleichmäßigen Zuführung der Druckluft zu dem Ringspalt bilden
die Teile la und 1b miteinander einen ringförmigen Verteilungsraum-12 aus, in den
die Luftzuführungsleitung 10 mündet.
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Die von dem ringförmigen Verteilungsraum durch den Ringspalt in das
Pulverführungerohr 1 eintretende Luft wird in dem Spalt stark beschleunigt und legt
sich aufgrund des Goanda-@ffektes an der abgerundeten Kante 8 an und strömt in Richtung
der Austrittserweiterung durch das Pulverführungsrohr. Die Wirkung der Ringdüse
ist zweifach, einmal wird Pulver aus dem Vorratsbehälter angesaugt und zum anderen
bildet die hauptsächlich an der Kanalaußenwand einströmende Luft eine Strömung mit
gleichmäßiger Geschwindigkeitsverteilung über den Querschnitt aus, in der das angesaugte
Pulver gleichmäßig verteilt ist.
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In die Verbindungsleitung 5 zwischen dem Pulvervorratsbehälter 6
und dem Pulverführungsrohr 1 mündet eine Zusatzluftleitung, durch die Zusatzluft
in den angesaugten Pulverstrom gelangt, wodurch die Menge des angesaugten Pulvers
entsprechend dem zugeführten Volumen verringert werden kann. Durch die Zusatzluftleitung
4 kann entweder die Zusatzluft angesaugt werden, oder es kann geregelt eine geringe
enge Druckluft zugeführt werden.
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Das Pulver selbst wird in dem Vorratsbehälter zur @rleichterung des
@ustrags in bekannter Weise fluidisiert.
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Die Druckluftzuführung zu der Pulvorsprühvorrichtung weist einen
Schalter 13 auf, mit dem die Vorrichtung in Betrieb gesetzt werden kann. durch die
Strömung der Durckluft verringert sich dann der druck in der Leitung und ein Druckschalter
l1 schaltet dann die elektrische Zuleitung für die Elektrode ein. Umgekehrt schaltet
der Druckschalter 11 bei Druckerhöhung in der Leitung nach Schließen des Ventils
13 die Stromzuführung zu der Elektrode wieder aus.
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Während gemäß Fig. 1 der Vorratsbehälter für das Pulver direkt auf
die Pulversprühvorrichtung aufgesetzt ist, und damit diese direkt als Sprühpistole
verwendbar ist, die von Hand gehalten werden kann, ist die Pulversprühvorrichtung
gemaß Fig. 2 besser für die @nbringung an selbsttätige Bewegungsapparate geeignet,
ohne die Verwendung als Sprühpistole ausschließen zu wollen.
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Gemäß Fig. 2 ist der Pulvervorratsbehälter 6 von den eigentlichen
Sprühteilen entfernt angebracht und die Verbindungsleitung 5 weist zusätzlich einen
Luftejektor 14 herkömmlicher Art auf, um den Widerstand in der erheblich verlängerten
Verbindungsleitung zu überwinden. Die Fluidisierungsluft sowie die Luft für den
Luftejektor wird in dieser Ausführungsform vorteilhaft über einen zusätzlichen Schalter
15 bzw. ein Regelventil 15 zugeführt.
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Die Zusatzluft über die Zusatzluftleitung 4 wird vor dem Ejektor
14 zugeführt, um bereits vor diesem die Menge des zuströmenden Pulvers zu regeln.
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P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Pulversprühvorrichtung zum esprühen
von Gegenständen im elektrostatischen Feld mit Pulver aus einem Vorratsbehälter
oder Pufferraum, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sie einen in der
Lzngserstreckung ohne Querschnitts-Verengung verlaufenden Pulverführungskanal mit
ringf örmiger Druckluftzuführung in radial er Richtung und einer Umlenkung auf den
Austrittsquerschnitt hin sowie einem sich erweiterndem Ausblasende mit einer Ringelektrode
(3) und einem unsymmetrisch im Strömungsfold liegendem Prallkörper (2) hinter dem
Ende des Pulverführungskanals (1) aufweist.
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3,. Pulversprühvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
da sie eine Luftzuleitung (4) zur die Menge des angesaugten Pulvers regelnden Einleitung
von Zusatzluft in die Verbindungsleitung (5) zwischen dem Pulverführungskanal (1)
und einem Pulvervorratsbehälter (6) aufweist.
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3. Pulverspühvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindungsleitung (5) vor dem Lufteintritt durch die Ringdüse (7,8), in
trömungsrichtung gesehen, in den Pulverführungskanal (1) mündet.
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4. Pulversprühvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Ringelektrode (3) mit in Strömungsrichtung des Pulvers gerichteten
Zacken (9) aufweist.