DE3100002A1

DE3100002A1 - Pulverspritzgeraet

Info

Publication number: DE3100002A1
Application number: DE19813100002
Authority: DE
Inventors: Jan 440 74 Hjälteby Ruud
Original assignee: ICAB IND COATING AB
Current assignee: ICAB IND COATING AB
Priority date: 1980-01-04
Filing date: 1981-01-02
Publication date: 1981-11-26
Also published as: SU1056880A3; NO157370C; ES8200572A1; FR2473904A1; DE3100002C2; IT8027023A0; DK158830C; NO157370B; CH645040A5; NL187729C; NO810002L; IT1209380B; GB2066703B; AU6593680A; GB2066703A; MX154743A; FR2473904B1; BR8100022A; AR228266A1; DK555880A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pulverspritzgerät mit elektrostatischer Aufladung.

5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spritzgerät zu schaffen, mittels dessen beispielsweise Farbpulver auf einfache und wirkungsvolle Weise elektrostatisch so aufgeladen werden kann, daß sämtliche Oberflächen der Teilchen vollständig geladen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Pulverspritzgerät gelöst, das sich im wesentlichen auszeichnet durch eine Anzahl verhältnismäßig langer Laderohre bzw. Ladekanäle aus elektrisch nichtleitendem Material, beispielsweise Kunststoffmaterial, die über den größten Teil ihrer Länge mit ei-

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ner elektrisch leitfähigen Schicht beschichtet sind, wobei die Schichten mit einem von ihnen ausgehenden Leiter verbunden sind, der beispielsweise zum Masseanschluß dient, so daß beim Betrieb des Spritzgerätes das Pulver aufgeladen wird, während sich das Pulver durch die Laderohre bewegt und in Berührung mit den Innenwänden der Laderohre steht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Pulverspritzgerätes;

Figur 2

das hintere Ende des Pulverspritzgerätes,teilweise im Schnitt;

Figur 3

ein Transport- und Laderohr, das Bestandteil des Pulverspritzgerätes ist, sowie einen mit dem Laderohr verbundenen Leiter;

Figur 4

das vordere Ende des Pulverspritzgerätes, teilweise im Schnitt; und

Figuren 5
und 6

das hintere Ende sowie das vordere Ende des Pulverspritzgerätes, teilweise im Schnitt, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das in den Figuren dargestellte, erfindungsgemäß ausgebildete Pulverspritzgerät 1 dient insbesondere zum Aufspritzen von Farbpulver, wobei das Spritzgerät dann vorzugsweise von einem Farbauftragsautomaten getragen und betätigt wird. Das Spritzgerät 1 umfaßt im wesentlichen drei Bauteile. Ein hinteres Bauteil 2 dient als Anschlußbauteil, das mit einem

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Schlauch verbunden werden kann, durch den Farbpulver aus ei~ nem Farbvorratsbehälter zugeführt wird. Das Farbpulver wird durch ein mittleres Bauteil 3 transportiert, während es gleichzeitig elektrostatisch geladen wird. Ein vorderes Bauteil bildet die Düse 4 des Spritzgerätes. Das mittlere Bauteil 3 umfaßt ein Rohr 5, das vorzugsweise aus Kunststoffmaterial besteht. Das Rohr 5 umschließt einen Kern aus mehreren Rohren 6, die verhältnismäßig lang sind, jedoch kleineren Durchmesser als das Rohr 5 haben und spiralig miteinander verdreht sind. Auch die kleinen Rohre 6 bestehen vorzugsweise aus Kunststoffmaterial oder einem anderen nichtleitenden Material. Eine Schicht 7 aus Metall oder einem anderen leitenden Material umgibt jedes der Rohre 6, wie dies in Figur 3 gezeigt ist. Am in Transportrichtung hinteren Ende jedes Rohres 6, das auch als Laderohr bezeichnet werden kann, ist ein Leiter 8 mit der Schicht 7 aus Metall verbunden, wobei dies beispielsweise durch eine Lötverbindung 9 geschehen kann. Die Leiter 8 laufen zusammen und gehen in einen gemeinsamen Leiter 10 über, der durch eine Öffnung im äußeren Rohr 5 zu dessen Außenseite geführt ist und geerdet oder mit einer Spannungsquelle verbunden sein kann. Jedes der beiden Enden jedes Rohres 6 ist in einen kreisförmigen Einsatz bzw. Kern eingesetzt, nämlich einen hinteren Einsatz 11 und einen vorderen Einsatz 12. Diese Einsätze 11 und 12 weisen entlang ihrer Außenseite eine Anzahl von Durchgangslöchern 13 auf, die mit Abstand voneinander ringförmig angeordnet sind und den einzelnen Rohren 6 angepaßt sind. In der Mitte des hinteren Einsatzes 11 befindet sich ein Kegel 14, dessen Spitze entgegen der Transportrichtung weist und der als Zerstäuber für das zuströmende Pulver dient. Das hintere Ende des äusseren Rohres 5 trägt eine Hülse 15, die an ihrem vom Rohr 5 wegweisenden Ende mit einer Kupplung 16 versehen ist, die zum Verbinden des Spritzgerätes 1 mit dem Schlauch dient, durch den das Farbpulver aus dem Farbvorratsbehälter zugeführt wird. Am entgegengesetzten Ende des Rohres 5 ist die

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Düse 4 befestigt. Die Düse 4 umfaßt einen Düsenkopf 17, ein Verbindungsrohr 13 und eine Einschnürungshülse 19. Die Einschnürungshülse 19 ist an ihrem hinteren Ende mittels einer Kupplungshülse 20 mit den Rohren 6 verbunden und umgibt das vordere Ende des äußeren Rohres 5. Die Einschnürungshülse 19 weist einen konisch zulaufenden Strömungskanal 21 auf, der vom Rohr 5 wegführt und in dem das geladene Pulver zur Mittelachse des Spritzgerätes 1 und des Düsenkopfes 17 geleitet wird. Das Verbindungsrohr 18 ist mit seinem hinteren Ende in die Einschnürungshülse 19 eingesetzt und wird von dieser gehalten. Am vorderen Ende ist auf das Verbindungsrohr 18 ein Verbindungsring 22 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 wird. 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 die Form eines Rohres hat und aus porösem, für Luft durchlässigem Material besteht und beispielsweise gemäß einem Sinterverfahren hergestellt worden ist. Das hintere Ende des Diffusors 28 ist in den Verbindungsring 22 geschraubt und stützt sich am vorderen Ende des Verbindungsrohres 18 ab. Mit Überdruck durch den Durchlaß 28 des Verbindungsringes eingeleitetes Gas strömt in eine Kammer 29, die zwischen der Hülse 25 und dem Diffusor 28 ausgebildet ist, und verteilt sich danach auf die im porösen Material, aus dem der Diffusor hergestellt ist, vorhandenen kleinen öffnungen, bevor das Gas in den vorderen Abschnitt des Strömungskanals 30 der Düse 4 einströmt. Während dieser Phase wird im vorderen Abschnitt der Düse ein Überdruck erzeugt, so daß das Pulver und der Gasstrom komprimiert werden und dann unter Bildung eines Nebels expan-

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dieren, wenn das Gemisch aus dem Düsenkopf 17 austritt. Durch Variieren dieses Überdrucks kann das Spritzen und die Ausbreitung des Pulvers gesteuert werden.

Im folgenden wird die Funktionsweise des vorstehend beschriebenen Farbspritzgerätes ausführlicher beschrieben. Das Spritzgerät 1 ist an seinem hinteren Ende bzw. der Kupplung 16 durch einen Schlauch mit einem Farbvorratsbehälter verbunden, wie dies bereits erwähnt wurde. 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 13 des Einsatzes 11 und schließlich in die Rohre 6 strömt. Wie bereits erwähnt wurde, sind diese Rohre über die Leiter 8 und 10 entweder an Masse gelegt oder mit einer Spannungsquelle, beispielsweise einer Hochspannungsquelle, verbunden. Wegen der spiraligen Form der Rohre 6 wirbelt das Pulver in diesen während des Transportes herum, so daß alle Seiten der Teilchen in Berührung mit der Rohrwand kommen. Wenn dann das Pulver aus den Rohren 6 austritt, ist es vollständig geladen. Nach dem Verlassen der Rohre 6 wird der Pulverstrom von der Einschnürungshülse 19 gedrosselt und dann entlang dem Strömungskanal 30 durch das Verbindungsrohr 18 zum Düsenkopf 17 geleitet. Wie bereits erläutert wurde, wird das Pulver mit durch den Schlauch 24 und den Diffusor 28 zuströmende Luft gemischt und verdichtet, damit es sich ausdehnt, wenn es durch die öffnung 27 des Düsenkopfes 17 ausströmt, wie bereits ebenfalls beschrieben wurde. Das Pulver wird dann in Form eines Nebels verspritzt bzw. versprüht, und wegen seiner elektrostatischen Ladung wird es seinen Weg zu dem zu streichenden Gegenstand finden und an diesem haften bleiben. Auch solche Teile des zu streichenden Gegenstandes, die schwierig zu erreichen sind, werden einen Farbauftrag erhalten.

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Das in den Figuren 5 und 6 dargestellte Spritzgerät ist ähnlich ausgebildet wie das zuvor beschriebene Spritzgerät, und diejenigen Teile und Elemente, die bei beiden Ausführungsbeispielen übereinstimmen, sind mit gleichem Bezugszeichen bezeichnet.

Im Unterschied zum vorstehend beschriebenen Spritzgerät hat das Spritzgerät gemäß den Figuren 5 und 6 als Laderohre dienende Rohre 6', die unregelmäßig gekrümmt sind und nicht spiralig gekrümmt sind wie die Rohre des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels. Jedes Rohr 6¹ verläuft in mehreren verschiedenen Ebenen, wie dies beispielsweise in den Figuren 5 qnd 6 gezeigt ist.

Die Funktion des Pulverspritzgerätes gemäß den Figuren 5 und 6 stimmt mit der Funktion des zuvor beschriebenen Spritzgerätes überein. Das Pulver, das durch das Spritzgerät und seine Rohre 6¹ geführt wird, wird während des Transportes des Pulvers durch die Rohre 6' wirkungsvoll aufgeladen, da es in den Rohren 6¹ herumwirbelt und die Innenwände der Rohre 6¹ berührt.

Bei der Erfindung geht es somit um ein Pulverspritzgerät mit elektrostatischer Aufladung, mittels dessen auf einfache und wirksame Weise beispielsweise ein Farbpulver elektrostatisch derart geladen werden kann, daß die Teilchen vollständig auf ihrer gesamten Oberfläche geladen sind.

Das Pulverspritzgerät umfaßt eine Anzahl verhältnismäßig langer, gekrümmter Laderohre 6 bzw. 6', die aus elektrisch nichtleitendem Material bestehen und mit einer elektrisch leitenden Schicht 7 über den größten Teil ihrer Erstreckung beschichtet sind, wobei die aufgebrachten Schichten 7 mit einem von ihnen ausgehenden Leiter 8 bzw. 10 verbunden sind, der beispielsweise an Masse gelegt ist. Im Betrieb des

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Spritzgerätes wird das Pulvermaterial während seiner Bewegung durch die Laderohre 6 bzw. 6' aufgeladen, da es in Berührung mit den Innenwänden der Rohre 6 bzw. 6¹ kommt.:

Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann hinsichtlich ihrer Einzelheiten im Rahmen des erfindungsgemäßen Prinzips variiert werden.

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Claims

TlPOTIfP - ΒΠΜΙ IMO - KlMMP Patöntauwalte und

IEDTKE DUHLING IVlNNE _: .Veritetei beim EPA

SIRUPE " IT ELLMANN Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-Ing. R. Kinne 3100002 Dipl.-Ing. R Grupe

Dipl.-Ing. B. Pellmann

Bavariaring 4, Postfach 20 24 8000 München 2

Tel.: 089-53 96 53

Telex: 5-24 845 tipat

cable: Germaniapatent München
2. Januar 1981 DE 0933/case 125 P6D BL/EH

Patentansprüche

/i.J Pulverspritzgerät mit elektrostatischer Aufladung, gekennzeichnet

durch eine Anzahl verhältnismäßig langer Laderohre (6, 6') aus elektrisch nichtleitendem Material, beispielsweise Kunst-Stoffmaterial, die über den größten Teil ihrer Länge mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (7) beschichtet sind, wobei die Schichten mit einem von ihnen ausgehenden Leiter (8, 10) verbunden sind, der beispielsweise zum Masseanschluß dient, so daß beim Betrieb des Spritzgerätes während der Bewegung des Pulvermaterials durch die Laderohre das Pulvermaterial elektrostatisch aufgeladen wird, indem es in Berührung mit den Innenwänden der Laderohre kommt.

2. Pulverspritzgerät nach Anspruch 1, . . dadurch gekennzeichnet , daß die leitfähige Schicht eine Metallschicht (7) ist, die jeweils auf der Außenseite der Laderohre (6, 6') ausgebildet ist.
3. Pulverspritzgerät nach Anspruch 1 oder 2,

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Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto 3933 844 Postacheck (München) KtO 670-43-804

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dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (8, 10) an demjenigen Ende der Laderohre (6, 6") mit diesen verbunden ist, das sich bezüglich der Transportrichtung stromauf befindet.
4. Pulverspritzgerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,' daß jedes der Laderohre (6, 6") einen Leiter (8) aufweist und daß diese Leiter zusammenlaufen und in einen gemeinsamen Leiter (10) übergehen.
5. Pulverspritzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Laderohre (6, 6¹) an ihren Enden jeweils in einen Aufnahmeeinsatz (11, 12) eingesetzt und von diesem umschlossen sind, wobei die Laderohre entlang dem Umfang des jeweiligen Aufnahmeeinsatzes ringförmig mit Abstand voneinander angeordnet sind.
6. Pulverspritzgerät nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet , daß der Aufnahmeeinsatz (11), der sich am hinteren Ende der Laderohre (6, 6') und demzufolge auch am hinteren Ende des Pulverspritzgerätes befindet, an seinem nach hinten weisen-5 den Abschnitt eine Verteileinrichtung, beispielsweise in Form eines Kegels (14), aufweist, die mittig am Aufnahmeeinsatz angeordnet ist.
7. Pulverspritzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Laderohre (6, 6¹) vollständig in einem gemeinsamen, beispielsweise rohrförmigen Gehäuse (5) eingeschlossen sind.
8. Pulverspritzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

5 gekennzeichnet

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durch einen sich verjüngenden Abschnitt (19), beispielsweise einen kegelförmigen Teil (21), der im die Austrittsöffnungen der Laderohre (6, 6¹) umgebenden Bereich angeordnet ist.
9. Pulverspritzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laderohre (6) spiralig gekrümmt sind.
10. Pulverspritzgerät nach einem der Ansorüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Laderohre (6') unregelmäßige Krümmungen aufweisen.

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