DE3329880A1 - METHOD FOR SPRAY COATING WITHOUT AIR AND SPRAY GUN FOR COATING WITHOUT AIR - Google Patents
METHOD FOR SPRAY COATING WITHOUT AIR AND SPRAY GUN FOR COATING WITHOUT AIRInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spritzbeschichten ohne Luft, bei dem eine Menge flüssigen Beschichtungsmateriales mit hohem Druck beaufschlagt, durch eine schlitzartige Düse in Form eines flachen segmentförmigen Strahls aus Beschichtungsmaterial ausgestoßen, durch die Kollision mit der Umgebungsluft zerstäubt und schließlich auf einem zu beschichtenden Gegenstand aufgebracht wird, und auch eine Spritzpistole, die zur Durchführung dieses Verfahrens verwendet wird.The present invention relates to a method for spray coating without air, in which a lot liquid coating material subjected to high pressure, through a slot-like nozzle in the form of a flat segment-shaped beam of coating material ejected by colliding with the surrounding air atomized and finally applied to an object to be coated, and also a spray gun that is used to perform this procedure.
Im allgemeinen wird beim Spritzbeschichten ohne Luft eine Menge BeSchichtungsmaterial mit länglichem Querschnitt gespritzt und ein zu beschichtender Gegenstand wird quer zu einer Längsseite dieses Querschnittes relativ zu diesem bewegt, um die gewünschte Beschichtung entlang eines Bandes mit gleichbleibender Breite zu erhalten. Um dies zu erreichen wird üblicherweise eine Düse mit einer querliegenden, länglichen Schnauze für das BeSchichtungsmaterial in Form einerIn general, when spray coating without air, a lot of the coating material becomes elongated Cross-section injected and an object to be coated is transverse to a longitudinal side of this cross-section relative to this moved to the desired coating along a belt with constant Width to get. To achieve this, a nozzle with a transverse, elongated one is usually used Snout for the coating material in the form of a
"1O LiOpe o.dgl. in die Spritzpistole eingebaut. Mit einer solchen Düse müßten jedoch die Teile des aus der Schnauze oder Düsenöffnung gespritzten Beschichtungsmaterialstrahls im Bereich an den einander in Längsrichtung gegenüberliegenden Enden mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als im mittleren Teil gespritzt werden, und werden, wenn sie mit der Umgebungsluft zusammenprallen, weniger zerstäubt." 1 O LiOpe or the like built into the spray gun. With such a nozzle, however, the parts of the coating material jet sprayed from the nozzle or nozzle opening would have to be sprayed at a lower speed in the area at the longitudinally opposite ends than in the central part, and are less atomized when they collide with the ambient air.
Hieraus resultieren liebenströme b, b, die herkömmlich als "Schwänze" bezeichnet werden, welche relativ grobe Partikel enthalten und entlang beider Seiten des mittleren, sauber zerstäubten Hauptstromes a ausgebildet werden, und wenn diese Ströme b, b auf dem zu beschichtenden Gegenstand aufgebracht sind, können entlang beider Seiten eines gleichmäßigen Be-From this result streams of love b, b, which are conventional referred to as "tails" which contain relatively coarse particles and run along both sides of the middle, neatly atomized main flow a are formed, and if these flows b, b on are applied to the object to be coated, can be applied along both sides of a uniform
Schichtungsbandes, welches durch den Hauptstrom a aufgebracht ist, rauhe Beschichtungsstreifen ausgebildet werden. Dies ist der Grund dafür, warum das bezüglich Beschichtungs- und Betriebseffizienz ausgezeichnete Beschichten ohne Luft noch nicht als ein bevorzugtes Verfahren für die Endbeschichtung angesehen wird.Layering tape, which is applied by the main stream a, formed rough coating strips will. This is why it is excellent in coating and running efficiency Coating without air is not yet considered to be a preferred method for final coating.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Spritzbeschichten ohne Luft zu schaffen, bei dem die vorstehenden Nachteile beseitigt sind und eine gleichmäßig beschichtete Oberfläche erhalten wird.The object of the invention is to provide a method for spray coating without air, in which the The above disadvantages are eliminated and a uniformly coated surface is obtained.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren zum luftlosen Spritzbeschichten gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß Luftströme vorgesehen sind, die gegen beide Seitenkanten eines Beschichtungsmaterialstromes blasen, welcher durch eine schlitzartige Düsenöffnung für Beschichtungsmaterial in Form eines flachen Segmentes gespritzt wird, so daß die Luftströme in derselben Ebene wie die, durch den Beschichtungsmaterialstrom gebildete Ebene, liegen. Das Abblasen der Luftströme dient dazu, beide Seitenkanten des Beschichtungsmaterialstromes in die mittlere Zone des Stromes zu zwingen und eine Breite des Sprühbildes zu stabilisieren,This object is achieved according to the invention by a method for airless spray coating which characterized in that air flows are provided which are directed against both side edges of a flow of coating material blow, which through a slot-like nozzle opening for coating material in the form of a flat segment is injected so that the air currents in the same plane as the plane formed by the coating material flow. Blowing off the air currents serves both side edges of the coating material flow force into the middle zone of the stream and stabilize a width of the spray pattern,
um eine gleichmäßige Beschichtung zu schaffen. Die Spritzpistole für das luftlose Beschichten gemäß der vorliegenden Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß an beiden in Längsrichtung liegenden Seiten der schlitzartigen Schnauze für das Beschichtungsmaterial Luftauslässe vorgesehen sind, so daß die, durch diese Auslässe ausgestoßene komprimierte Luft auf einen, durch die schlitzartige Düse gesprühten Beschichtungsmaterialstrom gerichtet ist. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch diese Spritzpistole zuverlässig durchgeführt.to create an even coating. The spray gun for airless coating according to present invention is essentially characterized in that on both in the longitudinal direction lying sides of the slot-like snout for the coating material air outlets are provided so that the compressed air expelled through these outlets is sprayed onto you through the slot-like nozzle Coating material flow is directed. The method according to the present invention will reliably carried out by this spray gun.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgender. Figuren in einzelnen beschrieben. Es zeigt:Embodiments of the invention will become apparent from the following. Figures described in detail. It shows:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Beschichtungsmaterialstrom, der durch ein bisher bekanntes1 shows a cross section through a coating material flow, by a previously known
Verfahren zum luftlosen Spritzen gebildet ist;Method for airless spraying is formed;
Fig. 2 eine erste Ausführungsform durch eine Spritzpistole gemäß der vorliegenden Erfindung im Längsschnitt;Fig. 2 shows a first embodiment through a spray gun according to the present invention in longitudinal section;
Fig. 3 ein vergrößerter Querschnitt durch die Spritzpistole gemäß Fig. 2;3 shows an enlarged cross section through the spray gun according to FIG. 2;
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil der Spritzpistole gemäß Fig. 2 und 3;4 is a plan view of an essential part of the spray gun according to FIGS. 2 and 3;
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform im Längsschnitt; und5 shows a second embodiment in longitudinal section; and
Fig. 6 eine vergrößerte Draufsicht zur Erläuterung eines wesentlichen Teils der Spritzpistole gemäß Fig. 5.6 is an enlarged plan view for explaining an essential part of the spray gun according to FIG. 5.
Anhand der Fig. 2 bis 6 werden bevorzugte Ausführungsformen der luftlosen Spritzpistole gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl bezüglich der Konstruktion als auch der Funktionsweise beschrieben und dadurch wird das Verfahren zum luftlosen Spritzbeschichten gemäß der vorliegenden Erfindung verständlich gemacht .2 through 6 are preferred embodiments the airless spray gun according to the present invention both in terms of construction as well as the mode of operation and thereby the process for airless spray coating is described made understood in accordance with the present invention .
Die erste Ausführungsform, wie sie in den Fjg. bis 4 dargestellt ist, ist eine luftlose Spritzpistole für elektrostatisches Beschichten mit einem Lauf 1, mit einem Ausgangskanal 3 mit kleinem Durchmesser, der durch die vordere Wand des Laufes verläuft, und einen Kanal 2 für das Beschichtungsmaterial, welcherThe first embodiment as shown in Figs. to 4 is shown is an airless spray gun for electrostatic coating with a barrel 1, with an exit channel 3 of small diameter which runs through the front wall of the barrel, and a Channel 2 for the coating material, which
mit dem Auslaßkanal 3 in Verbindung steht. In dem Beschichtungsmaterialkanal 2 ist eine Ventilspindel 6 eingesetzt und an ihrem vorderen Ende einstückig mit einem sphärischen Ventilkörper 5 versehen, welcher mit dem Ventilsitz 4 in und außer Eingriff gelangen kann, so daß der Ausgangskanal geschlossen oder geöffnet wird. Ein Düsenrohr 10 mit einer zylindrischen Abstandshülse 7 und einem darin befestigten Düsenkopf 8 ist durch eine Kappe 12 am vorderen Ende des Laufes 1 befestigt, wobei ein Rückhalter 11 um das Düsenrohr 10 befestigt ist. Ein Ring 14, der an seinem Innenumfang mit einer Nut 13 versehen ist, ist um die Kaope 12 angeordnet und durch eine Mutter 15 befestigt. In diesen Ring 14 ist ein Knierohr 16 so weit eingeschraubt, bis ein in Längsrichtung durch das Knierohr sich erstreckender Kanal in die Nut 18 mündet. Eine, mit einer nicht dargestellten Druckluftquelle verbundene Luftversorgungsleitung 17 ist an dieses Xnierohr 16 angeschlossen. Die Kappe 12 ist mit mehreren Luftdüsen 13 versehen, um zwischen einem Innenraum der Kappe 12 und der Nut 18 am inneren Umfang des Ringes 14 eine Verbindung zu schaffen. Der Rückhalter 11 ist mit einem diametral einander gegenüberliegenden Paar Luftauslaßkanälen 19 versehen, die so nach innen ge-with the outlet channel 3 is in communication. In the coating material channel 2, a valve spindle 6 is inserted and provided at its front end in one piece with a spherical valve body 5, which can move into and out of engagement with the valve seat 4, so that the output channel is closed or opened will. A nozzle tube 10 with a cylindrical spacer sleeve 7 and a nozzle head fastened therein 8 is attached by a cap 12 to the front end of the barrel 1, with a retainer 11 around the Nozzle tube 10 is attached. A ring 14 on his The inner circumference is provided with a groove 13, is arranged around the Kaope 12 and fastened by a nut 15. In this ring 14, an elbow tube 16 is screwed so far that a longitudinal direction through the Elbow tube extending channel opens into the groove 18. One with a compressed air source, not shown The connected air supply line 17 is connected to this Xnierohr 16. The cap 12 is with several Air nozzles 13 are provided to between an interior of the cap 12 and the groove 18 on the inner circumference of the ring 14 to create a connection. The retainer 11 is of a diametrically opposed pair Air outlet channels 19 provided, the so inwardly
neigt sind, daß ihre vorderen Enden als Luftauslaßöffnungen 20 an einander gegenüberliegenden Seiten einer in Querrichtung länglichen lippenförmigen Schnauze oder Düsenöffnung 9 für Beschichtungsmaterial, die am vorderen Ende eines Düsenkopfes 8 ausgebildet ist, münden und von der Luftversorgungsleitung 17 zugeführte Ströme komprimierter Luft entlang der einander gegenüberliegenden Seiten im Bereich der Zerstäubungsstellen auf einen Beschichtungsmaterialstrom gerichtet sind, der an der Schnauze 9 ausgestoßen wird.tend to have their front ends as air outlet openings 20 on opposite sides of a lip-shaped elongated in the transverse direction Nozzle or nozzle opening 9 for coating material, which is formed at the front end of a nozzle head 8 is, open and from the air supply line 17 supplied streams of compressed air along each other opposite sides in the area of the atomization points directed to a coating material flow which is ejected at the snout 9.
Durch das Düsenrohr 10 ragt ein Sprühentladungsstift 21, um den an der Schnauze 9 ausgestoßenen Beschichtungsmaterialstrom elektrostatisch zu laden und ist über eine elektrisch leitfähige Dichtung ?.?., einen Leiter 23 und einen hohen Widerstand 2k mit einem nicht dargestellten Hochspannungsgenerator verbunden.A spray discharge pen 21 protrudes through the nozzle tube 10 in order to electrostatically charge the coating material flow ejected at the nozzle 9 and is connected to a high-voltage generator (not shown) via an electrically conductive seal, a conductor 23 and a high resistance 2k.
Im folgenden wird die Funktionsweise dieser Ausführungsform beschrieben. Wenn der Ventilkörper 5 aus dem Eingriff mit dem Ventilsitz 4 gelangt und dabei den Auslaßkanal 3 öffnet, wenn die Ventilspindel 6 zurückgezogen wird, fließt eine Menge Beschichtungsflüssigkeit, die durch eine nicht dargestellte PumpeThe following is the operation of this embodiment described. When the valve body 5 comes out of engagement with the valve seat 4 and while the outlet channel 3 opens, when the valve spindle 6 is withdrawn, a lot of coating liquid flows, by a pump, not shown
AOAO
mit einem Druck von 10 bis 210 kg/cm beaufschlagt ist, durch den Auslaßkanal 2, den Auslaßkanal 3 und den Hohlraum in der Abstandshülse 7 in den Düsenkopf 8, wird dann durch die Düsenöffnung oder Schnauze in Form eines segmentformigen Films ausgestoßen, wie dies in der Draufsicht gemäß Fig. 3 dargestellt ist, und wird schließlich als ein Ergebnis des Zusammenpralls mit der Umgebungsluft zerstäubt, wobei unter der Wirkung des elektrostatischen Feldes, welches durch den Koronastift 21 erzeugt wird, eine genaue Ausrichtung erfolgt. Gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Druckluft \ durch die beiden Luftausgangslöcher 20 ausgestoßen \ und gegen den Beschichtungsmaterialstrom entlang seiner beiden Seitenkanten gleich nachdem dieser Beschichtungsmaterialstrom durch die Düsenöffnung oder Schnauze 9 ausgestoßen worden ist, geblasen. Solche Luftströme dienen dazu, die Nebenströme b, welche relativ grobe Partikel enthalten, und entlang den einander gegenüberliegenden Seiten des Hauptstromes a erzeugt werden, in den Hauptstrom a zu leiten und sauber zu zerstäuben, und den Beschichtungsmaterialstrom als Ganzes so zu beeinflussen, daßapplied with a pressure of 10 to 210 kg / cm is, through the outlet channel 2, the outlet channel 3 and the cavity in the spacer sleeve 7 in the nozzle head 8, is then ejected through the nozzle opening or nozzle in the form of a segment-shaped film, such as this is illustrated in the plan view of Fig. 3, and will ultimately be as a result of the crash atomized with the ambient air, being under the action of the electrostatic field, which is generated by the corona pin 21, an accurate alignment takes place. According to this embodiment of the present invention, the compressed air \ ejected through the two air outlet holes 20 and along against the flow of coating material its two side edges immediately after this flow of coating material through the nozzle opening or Muzzle 9 has been ejected, blown. Such air flows are used to b, which side flows contain relatively coarse particles, and along opposite sides of the main stream a are generated, to be conducted into the main flow a and atomized cleanly, and the coating material flow as a whole to influence that
die groben Partikel unter den feinen Partikeln zerstäubt werden. Mit dieser Ausführungsform wird somit eine Menge Beschichtungsmaterial mit gleichmäßiger Partikelgrößenverteilung und einer konstanten Spritz-r bildbreite ohne einen Schwanz auf den zu beschichtenden Gegenstand gespritzt und dadurch wird ein gleichmäßiger Beschichtungsfilm erhalten.the coarse particles are atomized among the fine particles. With this embodiment is thus a lot of coating material with even particle size distribution and a constant spray r width of the image without a tail sprayed onto the object to be coated, which makes it more even Coating film obtained.
Die an den entsprechenden Luftausgangslöchern 20 mit extrem niederem Druck ausgestoßenen Luftströme könnten die Nebenströme b nicht entsprechend in den Hauptstrom a zwingen und Luftströme mit einem extrem hohen Druck würden im Gegensatz hierzu das saubere Spritzbild des Kauptstromes a zerstören. Es wurde experimentell herausgefunden, daß ein bevorzugter Druck im Bereich von ungefähr 0,2 bis 0,5 kg/cm liegt. Darüber hinaus müssen diese Luftstöme in der gleichen Ebene wie die Ebene ausgestoßen werden, welche durch das flache 3ild des Beschichtungsmaterialstromes definiert ist, so daß ein Bereich von 0,5 bis 1,0 ram für den Durchmesser eines jeden Luftausgangsloches 20 ausreichend ist. Daraus folgt, daß der Verbrauch von Luft normalerweise klein und im Bereich von 0,5 m /h liegt und eine mögliche Mischung von Luft und Beschichtungsmaterial im wesentlichen vernachlässigbar ist.The air streams ejected from the respective air exit holes 20 with extremely low pressure could not force the secondary streams b accordingly into the main stream a and air streams with an extreme In contrast, high pressure would destroy the clean spray pattern of the main stream a. It was Experimentally found that a preferred pressure is in the range of about 0.2 to 0.5 kg / cm. In addition, these air currents must be expelled in the same plane as the plane which is passing through the flat image of the coating material flow is defined so that a range from 0.5 to 1.0 ram for the diameter of each air outlet hole 20 is sufficient. It follows that the consumption of Air is usually small and in the range of 0.5 m / h and a possible mixture of air and coating material is essentially negligible.
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Fig. 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform der Spritzpistole, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Bei dieser Ausführungsform sind mit Bezug zu einem Düsenkopf 30 mit einer in vertikaler Richtung verlängerten Schnauze 31 für Beschichtungsmaterial zwei vertikal und diametral einander gegenüberliegende Luftausgangslöcher 32 zusammen mit seitlich einander gegenüberliegenden fünf Luftausgangslochpaaren 32 angeordnet. Ein Beschichtungsmaterialstrom, der durch die Beschichtungsmaterialschnauze 31 in Form eines segmentförrnigen Films, der in vertikaler Richtung flach ist, gespritzt wird, ist durch die Luftströme umschlossen, welche durch die jeweiligen Luftausgangslöcher 32 im wesentlichen parallelFigs. 5 and 6 show a second embodiment the spray gun constructed in accordance with the present invention. In this embodiment are with reference to a nozzle head 30 with a vertically elongated nozzle 31 for coating material two vertically and diametrically opposite air outlet holes 32 together arranged with five pairs of air outlet holes 32 lying opposite one another laterally. A coating material stream, the through the coating material snout 31 in the form of a segment-shaped film, which is flat in the vertical direction, is enclosed by the air currents that flow through the respective air outlet holes 32 substantially parallel
1^ zueinander ausgestoßen werden, so daß die Teilchen des Beschichtungsmaterials, welche im Beschichtungsmaterialstrom enthalten sind, wirkungsvoll am Zerstreuen gehindert sind. Weiterhin sind zwei vertikal und diametral einander gegenüberliegende Luftausgangslöcher 33 vorgesehen, durch welche Luftströme rechtwinkelig zur Achse des Beschichtungsmaterialstromes gegen diesen geblasen werden. Jede Luftversorgungsleitung 3^, die den jeweiligen Luftausgangslöchern 33 komprimierte Luft zuführt, ist mit einem Ventil 35 versehen, welches justierbar ge-1 ^ are ejected to each other, so that the particles of Coating material contained in the coating material stream, effectively prevented from scattering are. Furthermore, two vertically and diametrically opposite air outlet holes 33 are provided, through which air currents are blown at right angles to the axis of the coating material flow against this will. Each air supply line 3 ^, the respective Air outlet holes 33 supplies compressed air, is provided with a valve 35, which is adjustable
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öffnet, werden kann, so daß eine Luftmenge, die durch das zugehörige Luftausgangsloch 33 ausgestoßen wird, justierbar ist und ein Grad, bis zu welchem die zugehörige Seitenkante des BeSchichtungsmaterialstromes auf die Achse dieses Stromes zu geleitet wird, ebenfalls justierbar ist, um die Bildbreite zu steuern.opens, can be, so that an amount of air that passes through the associated air outlet hole 33 is ejected is adjustable and a degree to which the associated Side edge of the coating material flow is directed to the axis of this flow, too is adjustable to control the image width.
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