DE3100001A1 - Vorrichtung zum aufloesen und verteilen von feststoffteilchen in pulverform in einem gasstrom - Google Patents
Vorrichtung zum aufloesen und verteilen von feststoffteilchen in pulverform in einem gasstromInfo
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Description
ICAB Industrial Coating AB Hjälteby, Schweden
Vorrichtung zum Auflösen und. Verteilen von Feststoffteilchen
in Pulverform in einem Gasstrom
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Auflösen
bzw. Aufspalten und Verteilen von Feststoffteilchen in PuI-verform,
die in einem Gasstrom transportiert werden, und insbesondere auf eine solche Vorrichtung in Verbindung mit einer
Düse eines Pulverspritzgerätes, das beispielsweise zum Aufspritzen von Farbe in Pulverform dient, die elektrostatisch
aufgeladen worden ist.
Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorstehend angegebenen Art zu schaffen,
mittels der eine gleichmäßige und feine Aufteilung und Verteilung des aus einer Spritzdüse austretenden Pulvers erfolge:
kann und die es ermöglicht, das in einem Gasstrom transpor-
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tierte Pulver aufzulösen und zu verteilen. Unter anderem ist zu diesem Zweck bereits in Verbindung mit Spritzdüsen eine
kegelförmige Einrichtung bekannt, die in der Austrittsöffnung der Spritzdüse angeordnet ist und das Pulver verteilen soll.
Hinter dieser kegelförmigen Einrichtung hat sich jedoch ein Schatten gebildet, und Gegenstände, die hinter der kegelförmigen
Einrichtung angeordnet waren, wurden vom Pulverstrom nicht genügend getroffen. Herkömmliche Vorrichtungen zum Auflösen
und Verteilen von beispielsweise Pulveransammlungen, die sich in Schlauch- bzw. Rohrkrümmungen beispielsweise zwischen
einem Pulvervorratsbehälter und einer Spritzdüse aus einem Gasstrom angesammelt haben, sind verhältnismäßig kompliziert
ausgebildet und können nur verhältnismäßig schwierig in das Transportsystem eingefügt werden.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den
Patentansprüchen gekennzeichnete Vorrichtung gelöst, die sich im wesentlichen auszeichnet durch Mittel zum Einleiten
eines unter Überdruck stehenden Gasstroms in den durch die Vorrichtung strömenden Teilchenstrom, so daß das Pulver während
seines Vorwärtstransportes durch die Vorrichtung unter gleichzeitiger Verdichtung mit dem einströmenden Gas gemischt
wird.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlicher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische.Ansicht einer erfindungs-,
gemäßen Vorrichtung, die in ein Pulverspritzge
rät eingebaut ist;
Figur 2 das hintere Ende des Spritzgerätes, teilweise
im Schnitt;
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Figur 3 ein Transport- und Laderohr, das Bestandteil
des Spritzgerätes ist, sowie einen mit dem Rohr verbundenen Leiter;
Figur 4 das vordere Ende des Spritzgerätes und der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, teilweise im Schnitt;
Figur 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auflösen und
Verteilen von Feststoffteilchen in Pulverform, die in einem Gasstrom transportiert werden,
in teilweiser Schnittdarstellung; und
Figur 6 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung
gemäß Figur 5 in zerlegtem Zustand.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kommt vorzugsweise bei einem
Pulverspritzgerät 1 zur Anwendung und ist somit insbesondere zur Verwendung beim Pulverspritzen geeignet. Das Spritzgerät
wird vorzugsweise von einer selbsttätigen Arbeitseinheit getragen und betätigt. Das Spritzgerät umfaßt im wesentlichen
drei Bauteile. Ein hinteres Bauteil 2 bildet ein Anschlußteil, mittels dessen ein Schlauch angeschlossen werden
kann, durch den Farbpulver aus einem Farbvorratsbehälter zugeführt wird. Das Farbpulver wird durch ein zentrales Bauteil
3 transportiert, während es gleichzeitig elektrostatisch geladen wird. Ein vorderes Bauteil bildet die Düse 4 des Spritzgerätes.
Das zentrale Bauteil 3 umfaßt ein Rohr 5, das vorzugsweise aus Kunststoffmaterial besteht. Dieses Rohr 5 umschließt
einen Kern, der aus einer Anzahl verhältnismäßig langer Rohre 6 besteht, die jedoch einen verhältnismäßig
kleinen Durchmesser haben und spiralig miteinander verdreht sind. Die kleinen Rohre 6, die auch als Laderohre bezeichnet
werden können, bestehen vorzugsweise aus Kunststoff oder ei-
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nem anderen nichtleitenden Material. Eine Schicht 7 aus Metall
oder einem anderen leitfähigen Material umgibt jedes der Rohre 6, wie dies in Figur 3 gezeigt ist. Am in Transportrichtung
hinteren Ende jedes Rohres 6 befindet sich ein Leiter 8, der mit der Schicht 7 aus Metall beispielsweise mittels
einer Lötverbindung 9 verbunden ist. Die Leiter 8 laufen zusammen und gehen in einen gemeinsamen Leiter 10 über,
der durch eine öffnung im äußeren Rohr 5 zu dessen Außenseite führt und an Masse gelegt oder mit einer Spannungsquelle verbunden
sein kann. Jedes der Enden jedes Rohres 6 ist in einen kreisförmigen Einsatz gesteckt, nämlich einen hinteren Einsatz
11 bzw. einen vorderen Einsatz 12. Diese Einsätze 11 und
.12 weisen entlang ihrem Umfang eine Anzahl von Durchgangslöchern 13 auf, die ringförmig und mit Abstand voneinander angeordnet
sind und die einzelnen Rohre 6 aufnehmen können. In der Mitte des hinteren Einsatzes 11 ist ein Kegel 14 vorgesehen,
der entgegen der Transportrichtung weist und als Zerstäuber bzw. Verteiler für das zuströmende Pulver dient. Das
hintere Ende des äußeren Rohres 5 trägt eine Hülse 15, die
an demjenigen Ende, das vom Rohr 5 wegweist, mit einer Kupplung 16 zum Verbinden des Spritzgerätes 1 mit dem Schlauch
versehen ist, durch den das Farbpulver vom Farbvorratsbehälter zugeführt wird. Die Düse 4 ist am entgegengesetzten Ende des
Rohres 5 angebracht. Das die Düse 4 bildende Bauteil umfaßt einen Düsenkopf 17, ein Verbindungsrohr 18 sowie eine Einschnürungshülse
19. Die Drossel- bzw. Einschnürungshülse 19 ist an ihrem hinteren Ende mittels einer Kupplungshülse 20
mit den Laderohren 6 verbunden, umgibt das vordere Ende des äußeren Rohres 5 und weist einen konisch zulaufenden Strömungskanal
21 auf, der vom Rohr 5 wegweist und mittels dessen das geladene Pulver zur Mittelachse des Spritzgerätes 1
und des Düsenkopfes 17 geleitet wird. Das Verbindur.'-'-rohr
18 ist an seinem hinteren Ende in die EinschnürungsuVtlse 19
eingesetzt, von der es gehalten wird. Am vorderen Ende des Verbi-ndungsrohres 18 ist auf dieses ein Verbindungsring 22
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geschraubt, der seinerseits den Düsenkopf 17 trägt. Durch den Verbindungsring 22 verläuft ein axialer Durchlaß 23, der
an seinem hinteren Ende mit einem Schlauch 24 verbunden ist, durch den ein Gas, beispielsweise Luft, zugeführt werden
kann. Der Düsenkopf 17 umfaßt eine Hülse 25, die an ihrem vorderen Ende eine Stirnwand 26 trägt, die in ihrer Mitte
eine öffnung 27 aufweist. Die öffnung 27 hat auf ihrer Aussenseite einen angefasten Rand 27A und auf ihrer Innenseite
eine gestufte Schulter 27B. In die gestufte Schulter 27B ist das vordere Ende eines Diffusors 28 eingesetzt, der rohrförmig
ist und aus porösem, für Luft durchlässigem Material besteht und beispielsweise gemäß einem Sinterverfahren hergestellt
wurde. Das hintere Ende des Diffusors 28 ist in den Verbindungsring 22 geschraubt und liegt am vorderen Ende des
Verbxndungsrohres 18 an. Gas, das durch den Durchlaß 23 des Verbxndungsringes mit Überdruck zugeführt wird, strömt in
eine zwischen der Hülse 25 und dem Diffusor 28 ausgebildete Kammer 29,von der.aus das Gas sich auf die im porösen Material,
aus dem der Diffusor besteht, ausgebildeten kleinen öffnungen verteilt, bevor es in den vorderen Abschnitt eines Strömungskanals 30 der Düse 4 strömt. Während dieser Phase besteht im
vorderen Abschnitt der Düse ein Oberdruck, so daß das Pulver und der Gasstrom komprimiert werden, damit sie sich ausdehnen
und einen Nebel bilden, wenn das Gemisch aus dem Düsenkopf 17 austritt. Durch Variieren dieses Überdrucks kann das Verspritzen
bzw. Verteilen des Pulvers gesteuert werden.
Die Funktionsweise des vorstehend beschriebenen Farbspritzgerätes wird im folgenden ausführlicher beschrieben werden.
Das Spritzgerät 1 ist, wie bereits erwähnt wurde, an seinem hinteren Ende über die Kupplung 16 und durch den Schlauch
mit dem Farbvorratsbehälter verbunden. Das Farbpulver wird mittels eines Luftstromes durch das hintere Bauteil 2 des
Spritzgerätes 1 transportiert und vom Kegel 14 nach außen verteilt und umgelenkt, so daß es durch die Durchgangslöcher
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13 des Einsatzes 11 in die Rohre 6 einströmt. Wie bereits erwähnt
wurde, sind die Rohre 6 mittels der Leiter 8 und 10 entweder an Masse oder an eine Spannungsquelle, beispielsweise
an eine Hochspannungsquelle, angelegt. Wegen der spiraligen Form der Laderohre 6 wirbelt das Pulver in diesen während des
Transportes herum, so daß alle Seiten der Teilchen in Berührung mit den Rohrwänden kommen. Wenn das Pulver aus den
Rohren 6 austritt, ist es vollständig geladen. Nachdem der Pulverstrom die Rohre 6 verlassen hat, wird er von der Einschnürungshülse
19 gedrosselt und dann durch das Verbindungsrohr 18 entlang dem Strömungskanal 30 zum Düsenkopf 17 geleitet.
Wie bereits beschrieben wurde, wird das Pulver mit der durch den Schlauch 24 und den Diffusor 28 zuströmenden
Luft gemischt und verdichtet, damit es expandiert, wenn es aus der öffnung 27 des Düsenkopfes ausströmt. Das Pulver wird
dann in Form eines Nebels verspritzt und verteilt, und es wird aufgrund seiner elektrostatischen Ladung seinen Weg zu
dem Gegenstand finden, der gestrichen werden soll, und an diesem haften. Auch solche Teile des zu streichenden Gegenstandes,
die schwierig zu erreichen sind, werden vom Farbpulver bedeckt werden.
Eine weitere erfüidüngsgemäße Vorrichtung ist in den Figuren 5 und
dargestellt und kann beispielsweise zur Anwendung kommen in Rohren, Kanälen oder Leitungen, durch die beispielsweise Farbpulver
zwischen einem Farbvorratsbehälter und einem Spritzgerät transportiert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
dient dazu, Klumpen und Ansammlungen aus Farbpulvermaterial, die sich hauptsächlich in Rohr- bzw. Schlauchkrümmungen bilden,
aufzulösen. Um dies zu erreichen, kann die Vorrichtung mit dem Transportkanal unmittelbar vor der Pulverspritzdüse
verbunden sein. Sie kann jedoch selbstverständlich auch an anderen Stellen des Transportweges eingefügt sein, beispielsweise
an Rohrkrümmungen.
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Die Vorrichtung besteht aus einer Anzahl von Bauteilen, die einfach zusammengefügt werden können und eine rohrförmige
Vorrichtung bilden, wie dies aus Figur 5 erkennbar ist.· Wesentlicher
Bestandteil der Vorrichtung ist ein hülsenförmiges Gehäuse 51, das die übrigen Vorrichtungsteile umschließt und
trägt. Am einen Ende des Gehäuses 51 befindet sich eine Stirnwand 52, die der Transportrichtung, die in Figur 5 durch einen
Pfeil gekennzeichnet ist, zugewandt ist und mit einer Öffnung 53 versehen ist. Eine Einlaßmuffe 55, die an einem
Ende mit einer Schlauchkupplung 54 versehen ist, ist vom anderen Ende des Gehäuses in dieses eingesetzt und weist einen
ringförmigen Flansch 56 auf, der an der Innenseite der Stirnwand 52 anliegt. Die Einlaßmuffe 55 weist eine in Transportrichtung
zunehmende Querschnittsfläche auf und ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel konisch geformt.
Am anderen Ende des Gehäuses 51 befindet sich auf der Innenseite
ein Gewindeabschnitt 57, dessen Funktion noch beschrieben werden wird.
In das Gehäuse 51 ist vom anderen Ende aus ein Diffusor 58 eingesetzt, der die Form eines Rohres hat und aus porösem,
für Luft durchlässigem Material besteht und beispielsweise gemäß einem Sinterverfahren hergestellt worden ist. Ein Ende
58A dieses Diffusors 58 ist in eine Ringschulter 59 eingesetzt, die am Flansch 56 der Einlaßmuffe 55 ausgebildet ist,
wobei eine O-Ringdichtung 60 zwischengefügt ist. Das andere Ende 58B des Diffusors 58 ist auf ähnliche Weise in eine
Ringschulter 61 eingesetzt, die am einen Ende eines ringförmigen Befestigungselementes 62 ausgebildet ist. Nahe der
Ringschulter 61 ist am Befestigungselement 62 eine weitere Ringschulter 63 ausgebildet, die zur Aufnahme einer kreisförmigen
Scheibe 64 dient, die ein Drossel- und Befestigungsbauteil bildet. Für Abdichtung zwischen dem Diffusor 58 und
der Scheibe 64 sorgt ein weiterer O-Ring 6OA. In der Scheibe
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64 sind mehrere Durchgangslöcher 65 ausgebildet, die entlang
dem Umfang ringförmig mit Abstand voneinander angeordnet sind. Ferner weist die Scheibe 64 in der Mitte ein Loch 66 auf,
durch das ein Gewindestift 67 verläuft, der an seinem einen Ende an einem Einsatz bzw. Kern 68 befestigt ist, der die
Form eines langen Zylinders hat und eine konische Spitze 68A
aufweist. Das andere Ende des Gewindestiftes 67 ist in ein zylindrisches Bauteil geschraubt, das einen zweiten Einsatz
bzw. Kern 69 bildet, der auf der anderen Seite der mit dem Loch 66 versehenen Scheibe 64 angeordnet ist.
Nachdem die Scheibe 64 und die Kerne 68 und 69 zusammengebaut worden sind, wird diese Einheit in das Gehäuse 51 ein-
gesetzt, wonach das Befestigungselement 62, das an seinem einen Ende einen Abschnitt mit einem Außengewinde 70 aufweist,
fest in den mit einem Innengewinde versehenen Gewindeabschnitt 57 des Gehäuses 51 geschraubt wird, so daß die Lochscheibe
zwischen dem Befestigungselement 62 und dem rohrförmigen Diffusor 58 eingespannt ist, der seinerseits mittelbar gegen
die Stirnwand 52 des Gehäuses gespannt ist. Das Befestigungselement 62 weist an seinem einen Ende Verbindungsmittel 71
auf, die zur Verbindung mit einem lösbaren Schlauchanschlußteil 72 dienen, das mit einer Schlauchkupplung 73 versehen
ist. Die Schlauchkupplung 73 kann im Bedarfsfall selbstverständlich am freien Ende des Befestigungselementes 62 ausgebildet
sein. Im Gehäuse 51 ist ein Gewindeloch 54 ausgebildet, in das ein Schlauchanschlußteil 57 geschraubt ist. Das
Schlauchanschlußteil 57 weist eine als Schnellkupplung ausgebildete Schlauchkupplung 76 auf, an die ein Schlauch angeschlossen
werden kann, durch den ein Gas zugeführt werden kann.
Im folgenden wird die Funktion der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ausführlicher erläutert. Das Pulver, das beispielsweise
mit Hilfe von Druckluft in Rohren transportiert
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wird, wird am einen Ende der Vorrichtung eingeführt. Der Pulverstrom, wird an der konischen Spitze 68A des Kerns 68
aus dem mittigen Bereich der Vorrichtung in Richtung zu deren Außenseite umgelenkt und verteilt. Gas, bei dem es sich
beispielsweise um Druckluft handeln kann, wird durch das Schlauchanschlußteil 75 in das Innere des Gehäuses 51 geleitet
und durch die kleinen öffnungen im porösen Material, aus dem der Diffusor 58 besteht, verteilt weitergeleitet.
Durch das Einleiten dieses Gasstroms in den durch das Innere der Vorrichtung strömenden Pulverstrom wird das Pulver mit
dem strömenden Gas gemischt, was dazu führt, daß das Pulver aufgelöst und aufgespalten wird, während das Gemisch gleichzeitig
einer Verdichtung ausgesetzt ist. Klumpen und andere große Ansammlungen werden daher von der beschriebenen Vorrichtung
wirkungsvoll aufgelöst.
Bei der Erfindung handelt es sich somit um eine Vorrichtung für eine Düse eines Pulverspritzgerätes, das beispielsweise
zum Verspritzen von Farbpulver benutzt wird, das elektrostatisch geladen worden ist. Darüberhinaus dient die erfindungsgemäße
Vorrichtung ganz allgemein zum Auflösen bzw. Aufspalten und zum Verteilen von Feststoffteilchen in Pulverform,
die in einem Gasstrom transportiert werden. Mittels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, die einfach betätigt werden kann bzw. einfach mit einem Transportsystem verbunden werden kann,
wird das Teilchenmaterial wirksam aufgelöst und verteilt.
Die Vorrichtung umfaßt Mittel zum Einleiten eines unter überdruck
stehenden Gasstroms in den durch die Vorrichtung strömenden Teilchenstrom, so daß das Pulver während seines Vorwärtstransportes
durch die Vorrichtung unter gleichzeitiger Kompression mit dem einströmenden Gas gemischt wird.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen lediglich zur Beispielserläuterung dargestellten und beschriebenen Aus-
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=J.::!*L': ΙΌ 1 310000Ί
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führungsbeispiele beschränkt, sondern kann hinsichtlich ihrer
Einzelheiten im Rahmen des zugrundelxegenden Erfindungsprinzips abgewandelt werden.
Leerseite
Claims (10)
- » Rflui ιμλ «ι Idk'ki— "- "'- -Z .**. -- Patentanwälte und DÜHL1NG ■ f\«NNc - : . \. - Vertreter beim EPAGRUP6-P6UMANN ' ' ''^ ^Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. PellmannBavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2Tel.: 089-539653Telex: 5-24845 tipatcable: Germaniapatent München
- 2. Januar 1981 DE 0934/case 125 P7D BL/EHPatentansprüche1„ Vorrichtung zum Auflösen und Verteilen von Feststoffteilchen in Pulverform, die in einem Gasstrom transportiert werden,gekennzeichnet
durch Mittel (17; 51, 58, 75, 76) zum Einleiten eines unter Überdruck stehenden Gasstroms in den durch die Vorrichtung strömenden Teilchenstrom, so daß das Pulver während seines Vorwärtstransportes durch die Vorrichtung mit dem einströmenden Gas gemischt wird, während gleichzeitig das Gemisch verdichtet wird.2„ Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel ein rohrförmiges Bauteil (28; 58) umfassen, das aus porösem, für Luft durchlässigem Material besteht.130049/0505Deutschs Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804- 2 - DE 0934 - 3. Vorrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Bauteil (28; 58), das vorzugsweise vollständig von einem Düsenmantel (22, 25, 26) oder einem Gehäuse (51) umschlossen ist, gemäß einem Sinterverfahren hergestellt ist.
- 4. Vorrichtung -nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Düsenmantel (22, 25, 26) oder das Gehäuse (51) eine Öülse (25; 51) umfaßt, die an ihrem einen Ende eine mit einer Öffnung (27; 53) versehene Stirnwand (26; 52) aufweist, und daß das rohrförmige Bauteil (28; 58) Vorzugs-weise an einem seiner Enden (vorderes Ende; 58A) von der Stirnwand und an seinem anderen Ende (hinteres Ende: 58B) von einem ringförmigen Befestigungselement (22; 62) getragen wird.
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das rohrförmige Bauteil (28) zum Einleiten von Gas vom ringförmigen Befestigungselement (22) umgeben und in dieses eingespannt ist, das seinerseits einen Auslaßkanal (18, 30) umgibt und außen an diesem befestigt ist, und daß das freie Ende der Hülse (25) auf das ringförmige Befestigungselement geschraubt ist und von dessen Außenseite getragen wird, wobei zumindest eine Einlaßöffnung (23) für Gas im ringförmigen Befestigungselement ausgebildet ist.
- 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet ."durch einen Kern (68), der in zur Transportrichtung entgegengesetzter Richtung vorzugsweise einen konisch sich verjüngenden Querschnitt aufweist und der angebracht ist an der Mitte eines Drosselteils (64) mit einer Anzahl von130049/0605LL-:!·ϋ ΙΌ .1 310Q0Q1- 3 - DE 0934Durchgangslöchern (65), die entlang dem Umfang des Drosselteils ringförmig mit Abstand voneinander angeordnet sind.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet , daß das Drossel- und Befestigungsteil eine kreisförmige Scheibe (64) ist, die zwischen dem rohrförmigen Bauteil (58) und dem ringförmigen Befestigungselement (62) eingespannt ist.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet , daß das Befestigungselement (62) entlang seinem Umfang ein Gewinde (70) aufweist, das einem Gewindeabschnitt (57) angepaßt ist, der sich auf der Innenseite der Hülse des Gehäuses (51) befindet, und daß entlang dem Umfang des Befestigungselementes eine Schulter (63) verläuft, die derart ausgebildet ist, daß sie die Lochscheibe (64) aufnehmen und sichern kann.
- 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet ,daß der Kern (68) mittels eines Gewindeteils (67) getragen ist, das in der Mitte des Drossel- und Befestigungsteils !5 (64) angeschraubt werden kann, und daß das Gewindeteil vorzugsweise ferner einen zweiten Kern (69) trägt, der vom Drossel- und Befestigungsteil in Transportrichtung vorsteht.
- 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4, 6, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einlaßmuffe (55) mittels eines Flansches (56) am pulvereinlaßseitigen Ende der Vorrichtung angebracht ist, wobei der Flansch zwischen der Stirnwand des Gehäuses (51) und dem rohrförmigen Bauteil (58) eingespannt sein kann, und daß die Einlaßmuffe einen in Transportrichtung zunehmenden Querschnitt hat.130049/050B
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