DE3100002C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrostatisches Pulverspritzgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Aus der GB-PS 14 22 262 ist ein derartiges Pulverspritzge­ rät bekannt. Die langgestreckte Pulveraufladeeinrichtung weist ein einzelnes, von einer Kunststoffhülse umgebendes Laderohr auf, das von einer metallischen Hülse umgeben ist. Die Kunststoffhülse und das Laderohr sind zu einem Düsenendabschnitt geführt, in dem unter Zuhilfenahme von Unterteilungsrippen eine Aufteilung des Pulverstroms in mehrere Teilströme bewirkt wird.

Es hat sich gezeigt, daß mit einem derartigen elektrosta­ tischen Pulverspritzgerät nicht immer der erwünschte Grad einer gleichförmigen Aufladung aller Pulverteilchen er­ reicht werden konnte, ohne den hierfür erforderlichen Bauraum übermäßig anzuheben.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein elektrostatisches Pulverspritzgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, mit dem bei verringer­ tem Bauraum eine gleichförmige Aufladung aller Pulver­ teilchen erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird dafür gesorgt, daß der Pulverstrom auf einer möglichst großen Strecke in intensiven Reibungskontakt mit einer vergrößerten Kontakt­ oberfläche in Eingriff gelangen kann. Die Ausbildung der Umhüllung der Laderohre als Beschichtung eröffnet nicht nur einen größeren Freiraum bei der Dimensionierung der Umhüllung , sondern auch bei der Anordnung der Laderohre, die auf diese Weise innerhalb des äußeren Rohres beliebig gekrümmt verlaufen können, wobei die Rohrenden in ihrer Relativlage zueinander ausreichend sicher gehalten sind. Erfindungsgemäß wird somit die Kontakthäufigkeit der Pulverteilströme mit den einzelnen Rohrwandungen erhöht, wobei durch die beschichtungsartige Umhüllung der Aufla­ dungseffekt über eine möglichst weite Wegstrecke auf sehr hohem Niveau gehalten werden kann, ohne hierdurch beson­ dere konstruktive Maßnahmen am Pulverspritzgerät vornehmen zu müssen.

Aus der GB-PS 14 82 082 ist es zwar grundsätzlich bekannt, bei einem elektrostatischen Pulverspritzgerät eine Auf­ teilung des Pulverstroms in eine Vielzahl von Teilströmen vorzunehmen und zu diesem Zweck ein Bündel von wendelför­ migen Kanälen vorzusehen. In diesem bekannten Fall erfolgt die Aufteilung des Pulverstroms allerdings erst im Bereich der Düse und dient lediglich der Drallerzeugung, da die eigentliche elektrische Aufladung innerhalb eines stromauf angeordneten Gebläses erfolgt.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Pulverspritzgerätes;

Fig. 2 das stromauf gelegene Ende des Pulverspritzgerätes, teil­ weise im Schnitt;

Fig. 3 ein Transport- und Laderohr, das Bestandteil des Pulverspritzgerätes ist, sowie einen mit dem Laderohr verbundenen Leiter;

Fig. 4 das stromab gelegene Ende des Pulverspritzgerätes, teilweise im Schnitt; und

Fig. 5 und 6 das stromauf gelegene sowie das stromab gelegene Ende des Pulverspritzgerätes, teilweise im Schnitt, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das in den Figuren dargestellte 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, d. h. stromauf gelagertes Bauteil 2 dient als Anschlußbauteil, das mit einem 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, d. h. stromab gelegenes Bauteil bildet die Düse 4 des Spritzgerätes. Das mittlere Bau­ teil 3 umfaßt ein anderes Rohr 5, das vorzugsweise aus Kunststoffma­ terial besteht. Das Rohr 5 umschließt einen Kern aus mehreren Laderohren 6, die verhältnismäßig lang sind, jedoch einen kleineren Durchmesser als das Rohr 5 haben und spiralig miteinander ver­ dreht sind. Auch die Laderohre 6 bestehen vorzugsweise aus Kunststoffmaterial oder einem anderen nichtleitenden Material. Eine Schicht 7 aus Metall oder einem anderen lei­ tenden Material umgibt jedes der Laderohre 6, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Am in Transportrichtung stromauf gelegenen Ende jedes Rohres 6, das auch als Laderohr bezeichnet werden kann, ist ein Leiter 8 mit der Schicht 7 aus Metall verbunden, wo­ bei dies beispielsweise durch eine Lötverbindung 9 geschehen kann. Die Leiter 8 laufen zusammen und gehen in einen ge­ meinsamen 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 Laderohres 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 Laderohren 6 angepaßt sind. In der Mitte des stromauf ge­ legenen Einsatzes 11 befindet sich ein Kegel 14, dessen Spitze entgegen der Transportrichtung weist und der als Zerstäuber für das zuströmende Pulver dient. Das stromauf gelegene Ende des äu­ ßeren 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 zuge­ führt wird. Am entgegengesetzten Ende des Rohres 5 ist die Düse 4 befestigt. Die Düse 4 umfaßt einen Düsenkopf 17, ein Verbindungsrohr 18 und eine Einschnürungshülse 19. Die Ein­ schnürungshülse 19 ist an ihrem stromauf gelegenen Ende mittels einer Kupplungshülse 20 mit den Laderohren 6 verbunden und umgibt das stromab gelegene Ende des äußeren Rohres 5. Die Einschnürhülse 19 weist einen konisch zulaufenden Strömungskanal 21 auf, der vom Rohr 5 wegführt und in dem das geladene Pulver zur Mittel­ achse des Spritzgerätes 1 und des Düsenkopfes 17 geleitet wird. Das Verbindungsrohr 18 ist mit seinem stromauf gelegenen Ende in die Einschnürungshülse 19 eingesetzt und wird von dieser ge­ halten. Am stromab gelegenen 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 stromauf gelegenen Ende mit einem Schlauch 24 verbunden ist, durch den ein Gas, beispielsweise Luft, zu­ geführt wird. Der Düsenkopf 17 umfaßt eine Hülse 25, die an ihrem stromab gelegenen Ende eine Stirnwand 26 trägt, die in ihrer Mitte eine Öffnung 27 aufweist. Die Öffnung 27 hat auf ihrer Außenseite einen angefasten Rand 27 A und auf ihrer Innenseite eine gestufte Schulter 27 B. In die gestufte Schulter 27 B ist das stromab gelegene Ende eines Diffusors 28 eingesetzt, der die Form eines Rohres hat und aus porösem, für Luft durchlässigem Ma­ terial besteht und beispielsweise gemäß einem Sinterverfah­ ren hergestellt worden ist. Das stromauf gelegene Ende des Diffusors 28 ist in den Verbindungsring 22 geschraubt und stützt sich am stromab gelegenen 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 vor­ deren Abschnitt des Strömungskanals 30 der Düse 4 einströmt. Während dieser Phase wird im stromab gelegenen Abschnitt der Düse ein Überdruck erzeugt, so daß das Pulver und der Gasstrom kom­ primiert werden und dann unter Bildung eines Nebels expan­ dieren, wenn das Gemisch aus dem Düsenkopf 17 austritt. Durch Variieren dieses Überdrucks kann das Spritzen und die Aus­ breitung des Pulvers gesteuert werden.

Im folgenden wird die Funktionsweise des vorstehend beschrie­ benen Farbspritzgerätes ausführlicher beschrieben. Das Spritz­ gerät 1 ist an seinem stromauf gelegenen 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 Bauteil 2 des Spritzge­ rätes 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 be­ reits 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 Laderohre 6 wirbelt das Pulver in diesen während des Transportes herum, so daß alle Seiten der Teil­ chen in Berührung mit der Rohrwand kommen. Wenn dann das Pulver aus den Laderohren 6 austritt, ist es vollständig geladen. Nach dem Verlassen der Rohre 6 wird der Pulverstrom von der Einschnürungshülse 19 gedrosselt und dann entlang dem Strö­ mungskanal 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 be­ reits ebenfalls beschrieben wurde. Das Pulver wird dann in Form eines Nebels verspritzt bzw. versprüht, und wegen sei­ ner 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 er­ halten.

Das in den Fig. 5 und 6 dargestellte Spritzgerät ist ähn­ lich ausgebildet wie das zuvor beschriebene Spritzgerät, und diejenigen Teile und Elemente, die bei beiden Ausführungsbei­ spielen übereinstimmen, sind mit gleichem Bezugszeichen be­ zeichnet.

Im Unterschied zum vorstehend beschriebenen Spritzgerät hat das Spritzgerät gemäß den Fig. 5 und 6 als Laderohre die­ nende Rohre 6′, die unregelmäßig gekrümmt sind und nicht spi­ ralig gekrümmt sind wie die Rohre des zuvor beschriebenen Aus­ führungsbeispiels. Jedes Rohr 6′ verläuft in mehreren ver­ schiedenen Ebenen, wie dies beispielsweise in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist.

Die Funktion des Pulverspritzgerätes gemäß den Fig. 5 und 6 stimmt mit der Funktion des zuvor beschriebenen Spritzge­ rätes überein. Das Pulver, das durch das Spritzgerät und sei­ ne Rohre 6′ geführt wird, wird während des Transportes des Pulvers durch die Rohre 6′ wirkungsvoll aufgeladen, da es in den Rohren 6′ herumwirbelt und die Innenwände der Rohre 6′ berührt.

Claims (7)

1. Elektrostatisches Pulverspritzgerät mit einem zwischen einer Pulverzuführung (16) und einer Düse (4) angeordneten äußeren Rohr (5), das eine langgestreckte Pulveraufladeeinrichtung einschließt, die ein Laderohr (6, 6′) aus elektrisch nicht leitendem Material aufweist, wobei eine elektrisch leitende, an ein elektrisches Po­ tential angeschlossene oder geerdete Umhüllung (7) das Laderohr teilweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Pulveraufladeeinrichtung aus einem Bündel von Laderohren (6, 6′) besteht, die beliebig gekrümmt sind,
die Umhüllung (7) als Schicht um die Laderohre (6, 6′) über den größten Teil deren Länge ausgebildet ist, und
im jeweiligen Endbereich der Laderohre (6, 6′) strom­ auf- und stromabwärts Einrichtungen (11, 12) vorgesehen sind, die die Relativlage der Rohrenden zueinander festle­ gen.

2. Pulverspritzgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die die Umhüllung (7) bildende Schicht eine Metallschicht (7) ist.

3. Pulverspritzgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Laderohre (6, 6′) ein Leiter (8) zugeordnet ist, der an die Schicht (7) angeschlossen ist, und daß alle Leiter (8) zu einem gemeinsamen Sammel­ leiter (10) zusammengefaßt sind.

4. Pulverspritzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Fest­ legung der Relativlage der Rohrenden zueinander jeweils einen Aufnahmeeinsatz (11, 12) aufweisen, der die Rohren­ den umschließt und die Laderohre (6, 6′) in Umfangsrich­ tung des jeweiligen Aufnahmeeinsatzes ringförmig in Ab­ stand zueinander hält.

5. Pulverspritzgerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der stromauf gelegene Aufnahmeeinsatz (11) eine stromaufweisende Verteileinrichtung in Form eines Kegels (14) aufweist, der mittig angeordnet ist.

6. Pulverspritzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die stromab gelege­ nen Austrittsöffnungen der Laderohre (6, 6′) umgebenden Bereich ein sich kegelförmig verjüngendes Kanalteil (21) vorgesehen ist.

7. Pulverspritzgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Laderohre (6) spiralig gekrümmt sind.