DE7202625U - Vorrichtung insbesondere Spritzpistole zur Beschichtung von Gegenstanden mit Kunststoffpulver - Google Patents
Vorrichtung insbesondere Spritzpistole zur Beschichtung von Gegenstanden mit KunststoffpulverInfo
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Description
•^Vorrichtung zur Beschichtung von Gegenständen mit Kunststoffpulver"
Die Neuerung betrifft eine/Vorrichtung, insbesondere Spritzpistole
zur Beschichtung von Gegenständen mit Kunststoffpulver- insbesondere
Epoxydharzpulver in einem elektrostatischen Feld.
Es ist bereits bekannt, Kunststoffpulver mittels beschleunigter Luftströmungen auf Gegenstände aufzusprühen, wobei die
Kunststoffpulverpartikel durch ein elektrisches Feld elektrostatisch
aufgeladen werden und sich aufgrund der elektrischen Anziehung auf dem geerdeten oder gegenpolig aufgeladenen Gegenstand absetzen.
Nach dem Einbrennen ergibt die Kunststoffpulverschicht eine den herkömmlichen Lackschichten überlegene Oberflächenbeschlehtung
Nachteilig ist bei den bekannten Pulverbeschichtungsverfahren und
Vorrichtungen aber, dafi sie eine elektrostatische Spannungsquelle
benötigen, die durch die verwendete Hochspannung (zwischen 30 un«
150 kV) aufwendige Sicherheitevorkehrungen notwendig macht.
Es ist Aufgabe der Neuerung, eine Vorrichtung, insbesondere Spritzpistole
r ir Pulverbeschichtung von Gegenständen zu finden, die die
vorgenannten Nachteile nicht mehr aufweisen und die insbesondere sicherer sind, eine ideale Verteilung von Polarisation und
Ionisation ermöglichen, die sonst durch Fremdaufladung gestört ist,
720262S 15.2.73
die ohne zusätzliche Spannungsquelle für ein elektrostatisches Feld
en kuüüoü, Uüu die eisfach, Isieai und
stellbar und betreibbar sind und bei denen eine Einstellbarkeit der Schichtdicke duroh die Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit
bzw. der Luftmenge möglich ist·
Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kunststoff
pulver durch Reibung an Polytetrafluoräthylea (PTFB) oder
anderen Stoffen Hit hohen Isolations- und Dielektrizitätswerten
elektrostatisch aufgeladen und danaoh auf den zu beschichtenden Gegenstand aufgesprüht wird*
Vorteilhaft kann der Luftstrom aus einem Drucklufterzeuger alt dem
Kunststoffpulver gemisnht, dann bei* Durchströmen einer Düsen-Öffnung
beschleunigt werden und darauf eine Nachexpansionszone ait darauffolgendem Sprührohr durchströmen und von dem Mischvorgang
an nur mit Polytetraf1uoräthylen in Berührung stehen. Zur
Erzielung einer ausreichenden Aufladung kann vorteilhaft die Luft-Pulvermischströnung
mit Überschallgeschwindigkeit strömen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des neuerungsgemäßen Verfahrens kennzeichnet eich vorteilhaft durch ein strahlrohr mit einem Mischteil
für die Mischung von mengengeregelt zuführbarer Blasluft und Kunststoffpulver, wobei beide Teile aus Polytetrafluoräthylen sind,
Zur sicheren Handhabung kann der Anfangsteil des Strahlrohres von eiaer geerdeten Metallhülse umgeben sein.
Ia Einzelnen 1st die neuerungsgeaäue Vorrichtung dadurch
gekennzeichnet, daß das Strahlrohr ein Sprührohr, einen davor angeordneten Expansionsteil alt einer EingangsdUsenuffnung
und der davor angeordnete Mischteil eine Mischkammer aufweist,
in die das Kunetstoffpulver beliebig zur Längsachse des Strahlrohres und die Druckluft parallel und koaxial zur
Längsachse des Strahlrohres mengenregelbar zugeführt wird. Zur besseren Pulververteilung kana das Strahlrohr in einem
auseinandergehenden Diffusor, in den eine Lochplatte senkrecht zur StrBsungsrichtung des Luft^Pulvergesisches eingesetzt ist,
münden, alt einer Brallfläohe oder mit beiden ausgerüstet
In einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung können als Pulver auch andere Kunststoffpulver als Epoxydharz verwendet
werden, soweit die äußeren Bedingungen für deren Verwendung angebracht sind. In diesem Falle 1st es vorteilhaft, als
Blasluft Luft alt geringem Feuchtigkeitsgehalt zu verwenden. Es kOnnen so s.B. auoh bestimmte Polyestersorten, Polyamide
und andere Pulver verwendet werden. Als Material für die Ausbildung der Vorrichtung kttnnte unter Umständen auch noch
Polyäthylen oder andere Isolierkunststoffe verwendet werden,
die den jeweiligen Pulvern reibungselektrisch konträr sind.
Es ist die wesentliche und für den. Fachaann absolut überrasoheaäs
Srkesatais, daß ©ins elektrostatische Pulverbs»
schichtung auoh ohne elektrostatische Spannungsquelle nicht
"Wh-
nur mtSglloh, sondern sogar ohne diese weitaus besser als
bekannt ist. Bedingung für die Erzielung der besseren Bes&hlchtung
ist, daß geeignetes Kunststoffpulver, z.B. Epoxydharz,
in einer Strahlvorrichtung mit hoher Luftgesohwlndigiceit
ausgeblasen wird, die aus Polytetrafluorethylen besteht und daß die verwendete Treibluft nicht allzu hohe Feuchtigkeitsgehalte
besitzt.
Ia folgenden wird ein Ausflihrungsbeispiel der Neuerung anhand
von Zeichnung näher erläutert, die im Schnitt eine Vorrichtung zur Abgabe von elektrostatisch aufgeladenem Kunststoffpulver
zeigt, wobei der Pulvervorratebehälter direkt auf das Strahlrohr aufgesetzt 1st.
Die neuerungsgemäße Pulverepriihvorrlchtung besteht hauptsächlich
aus einen Strahlrohr 1 und einem davor liegenden Mischteil 2, die beide aus Polytetrafluorethylen hergestellt sind. Das
Strahlrohr 1 selbst besteht aus einem DUsenteil 1 c mit nachgeschaltetem
Expanaionsteil 1 b und daran anschließend dem eigentlichen Sprührohr 1 a. Das Sprührohr 1 a setzt sich
in einem Diffusor 7 fort, la dem die Geschwindigkeit des austretenden
Pulver-Luftgemisches herabgesetzt wird und eine Lochplatte
6, die ebenfalls aus Polytetrafluoräthylen besteht, flir
eine gleichmäßige Strömungeverteilung sorgt*
In den Mischteil 2, der vorzugsweise eine zylindrische Kammer
ist, tritt des Pulver durch einen Kanal 8 ein. Der Kanal 8 kann entweder direkt von einem Pulvervorratsbehälter 9 umgeben sein
oder er kann dfcs Pulver über eine gewisse Distanz zugeführt bekommen.
Die Rückwand des Verteilerteils 2 weist eine Öffnung auf, in der ein Düsengehäuse 4 mündet. Das Düsengehäuse, das ebenfalls
aus Polytetrafluorethylen besteht, wird von einer Düsennadel 5 koaxial durchsetzt, durch deren Stellung die eintretende Luftmenge
geregelt werden kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Luft durch das Düsengehäuse 4 eintreten zu lassen, wobei
die Luftmenge in einiger Entfernung, z.B. in der Druckluftzuleitung eingestellt werden kann. Die Düsennadel kann in diesem
Falle entfallen.
Die neuerungsgemäße Vorrichtung kann sowohl als Handspritzpistole
ausgebildet sein, in dem sie einen Handgriff aufweist oder sie kann in einiger Entfernung von dem Pulvervorratsbehälter sowohl
in fester Lage als auch bewegt angeordnet sein.
Entscheidend für die Erzeugung eines sehr großen elektrostatischen
Feldes z.B. bis zu 200 KV ist es, daß die gesamte Pulvermenge innerhalb des beschleunigten Luftstromes nur noch mit Polytetrafluoräthylen
oder anderen Stoffen mit hohen Isolations- und Dielektrizitätswerten in Berührung kommt, so daß einerseits ionisierte
■ ' -ι J ■' J
> 111 1>· . ....
und polarisierte Pulverteilchen entstehen und andererseits die entstandenen Ladungen nicht wieder abgegeben werden·
Für den Fachmann Überraschend ist durch die eigene Aufladung
der Pulvertoilohen sowohl eine Polarisation als auoh eine Ionisation der Pulverteilchen in Idealer Zusammenstellung möglich,
so daß sich gegenüber herkömmlichen Beschichtungsverfahren bei Einstellung von hohen Strömungsgeschwindigkeiten große
Beschichtungsdicken erreichen lassen.
Durch die Einstellung der Strömungsgesohwiniigkeit kann die Auflage der Pulverteilohen gesteuert werden, so daß sich auch
geringere Schichtdioken einstellen lassen.
Durch die Auebildung der Düse mit einem engsten Querschnitt
und einer daran anschließenden Expansionszone in einer kontinuierlichen Kurvenkrlimmung ist die Erzielung von Überschallgeschwindigkeit
möglich.
Überraschenderweise vermag dia Verwendung von Polytetrafluoräthylen
im Zusammenhang mit der hohen Strömungsgeschwindigkeit^ nicht nur eine.Spannungequelle Überflüssig zu machen, sondern
auch, wie.bereits «usgeführt, eine Überlegene Beschichtung zu bewirken.
.-..-,.
> ΛΓ
Die Aufladung und damit die Beschichtung ist abhängig von der Temperatur und Feuchtigkeit der Druckluft. Es empfiehlt sich
daher, für die Verarbeitung bei hoher Luftfeuchtigkeit eine
Luftvortrocknung vorzusehen. Es hat sich aber gezeigt, daß auch bei sehr ' ohen Luftfeuchtigkeiten ( über 90 % ) noch immer eine
ausreichende Beschichtung mit dem Verfahren gemäß der Neuerung herstellbar ist.
Besonders gut eignet sich Epoxydharz für eine Verarbeitung nach dem neuerungsgemäßen Verfahren. Es hat sich aber gezeigt, daß auch
Polyester, Polyamid und andere Kunststoffpulver nach dem neuerungsgemäßen
Verfahren mit guten Resultaten verarbeitbar sind. Die elektrostatischen Eigenschaften von Polytetrailuoräthylen
sind überraschend allen anderen Kunststoffen überlegen, wobei sich oine für den Fachmann völlig unerwartete bessere Wirkung ergibt, d
nach den bisherigen Kenntnissen über die Wirkung von Kunststoffteilen in Pulverspritzpistolen nicht erwartet werden konnte.
Wesentlich ist es zur Erreichung des neuerungsgemäßen Effektes, daß sämtliche Teile der Mischströmung von Treibluft und Pulver
nur mit Polytetrafluoräthylenoberflachen in Berührung kommen,
und daß durch die Verwendung von Treibluft hohen Druckes eine genügend hohe Geschwindigkeit innerhalb des Strahlrohres erzeugt
wird.
Ersichtlicherweise kann mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung nach Art einer Lavaldüse bei Verwendung von Treibluft von mehr als
2 atü bereits Schallgeschwindigkeit und Überschallgeschwindigkeit eingestellt werden.
Der vordere Teil des Strahlrohres i ist vorteilhaft mit einer geerdeten Metallhiilse 3 umgeben, um eine Belästigung des Bedienungspersonals
durch Funkensprung auf der Oberfläche des Strahlrohres zu verhindern. Durch diese Metallhülse 3 wird
weiterhin eine gewisse Verbesserung des neuerungsgemäßen Effektes
erreicht.
Allgemein kann weiterhin gesagt werden, daß das Kunststoffpulver nach der Selbstaufladung durch Reibung der Kunststoffpartikel
aneinander und/oder den Düsenwänden nur noch in hoch isolierenden Stoffen geführt werden soll, die vorteilhaft einen sehr hohen
spezifischen Widerstand von ca. 10 bis 10 ohm . cm aufweisen.
Für den Fachmann besonders überraschend hat sich weiterhin gezeigt,
daß nicht nur Polytetrafluorethylen die neuerungsgemäß* gute
Beschichtung ergibt, sondern daß auch noch Polytrifluormonochloräthylen und andere Fluorverbindungen und feste, hoch isolierende
Stoffe wie Bernstein, Glimmer, Quarzglas und Metall^xyde verwendbar
sind.
Bedingung für die Verwenbarkeit ist einmal eine hohe Isolationswirkung, die die Isolationswirkung von z.B. normalem Glas und
dergleichen übersteigt und zum anderen eine Oberflächenbeschaffenheit, die ein Festsetzen von Kunststoffpulver mit Sicherheit verhindert.
Ss muß weiterhin ebenfalls auch eine chemische Beständigkeit gegen Kunststoffpulver vorhanden sein.
Für den Fachmann insbesondere überraschend konnte gefunden werden.
(JaB Aiuminium-öxyae als Sinterstoiie und andere Mötalloxyde
eine Wirkung bei dem neuerungsgemäßen Verfahren aufweisen,
die die von Polytetrafluoräthylen noch übersteigen kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung kann nicht nur von Pistolen ausgegangen werden, sondern es können an die Pistolen
auch das Luft-Kunststoffpulvergemisch leitende Schläuche angesetzt
werden. Es muß hier allerdings darauf geachtet werden, daß das Schlauchmaterial gleichwertige elektrischen Isolationseigenschaften
wie das Material des Pistalenkurpers aufweist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung ist es vorteilhaft, den eigentlichen Pistolen- oder DüsenkSrper an Schlauchleitungen
anzuschließen und so das Kunststoffpulver bis dicht vor den zu beschichtenden
Gegenstand zu führen, wobei das Pulver aus dem Düsenkörper nach der Selbstaufladung unmittelbar verstäubt werden kann.
Vor die Pistole oder vor die Schläuche können auch ventilatorartige
Zerstäuberräder zur Verteilung des Pulvere gesetzt werden, dft* aus
Kunststoff bestehen.
Für säen Fachmann weiterhin überraschend treten sehr hohe elektrische
Auliftdungen ohne irgend welohe Fremderregung oder -aufladung auf
und es hat eich daher als notwendig erwiesen,um den Düsen- oder
Pistolenkürper eine geerdete Metallhttlse anzubringen. Es ist
wesentlich, dafl diese Metallhülse einen erheblichen Abstand von
der Mundung de* Düsen- oder Piatolenkttrpers aufweist, vorteilhaft
kann die in der Stawaanaeldung «it der Bezugszahl 3 bezeichnete
Metallhülse zwischen 25 und 75 f» der Länge des Düsen- oder Pistolenkörpers
aufweisen, der allgemein «it I bezeichnet ist.
An die Stelle der Metallhttlse kann auch eine elektrostatisch leitfähige
Hülse treten, die für noraale Struss nicht leitend ist und
nur bei hohen Spannungen und geris^s^en StroBdichten arbeitet.
Diese Hülse kann dann biä zur Pistolenaündung reichen»
In einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung kann aaeh noch ein
Verbundkörper aus eine« hoch isolierenden Stoff alt einer inneren
Beschichtung von z.B. Polytetrafluorethylen oder einest anderen geeigneten Stoff als Pistelenkörper 1 Verwendung finden.
In einer weiteren Ausgestaltung der neuerungsgeeäßen Pulversprühdüse
oder -pistole kann der Düsen- oder Pistolenkörper auch aus
Titanaten, I.B. lariamtitanat und ie Bau von Kondensatoren bekannten
anderen Stoffen Bit hoher Dieelektri^itätskonstante und
hoher Isolationsfähigkeit fe^stehen.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Beschichtung von Gegenständen mit Kunststoffpulver
in einem elektrostatischen Feld,insbesondere Spritzpistole, gekennzeichnet durch ein Strahlrohr (l) mit einem
Mischteil (2) aus Polytetrafluorethylen für die Mischung von Mengen geregelt zuführbarer Blasluft und Kunststoffpulver.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Anfangsteil des Strahlrohrs (1) von einer zu
erdenden Metallhülse (3) umgeben ist.
3. Vorrichtung naoh Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlrohr (l) ein Sprührohr (la) einen davor angeordneten
Expansionste11 (Ib) mit einer Eingangsdüsenöffnung
(Ic) und der davor angeordnete Mischteil (2) eine Mischkammer (2a) aufweist, in die das Kunststoffpulver beliebig
zur Längsachse des Strahlrohres (l) und die Druckluft parallel und Koaxial zur Längsachse des Strahlrohres (1) mengenregelbar
zugeführt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft über ein Düsengehäuse (4) eintritt, in dem eine
Düsennadel (5) axial verschiebiich ist.
- 12 -
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlrohr in einem auseinandergehenden Diffusor (5)
endet, in den eine Lochplatte (6) senkrecht zur StrömungsrientOEg
des Luft-Pulvergemisches eingesetzt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Strahlrohr (l) mit einer Prallfläche (10) senkrecht zur Strömungsrichtung des Luft-Pulvergemisches ausgerüstet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie
einen mit hoher Umlaufgeschwindigkeit rotierbaren Vorteiler aus PTFE oder einem anderen geeigneten Kunststoff aufweist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pistolen- oder Düsenkörper, aus welchem das elektrostatisch geladene Kunststoffpulver
versprüht wird, aus Polytrifluormonochloräthylen, Quarzglas, Bernstein, Glimmer, Aluminiumoxyd, anderen Metalloxyden
oder anderen Stoffen mit einem spezifischen Widerstand von ca. 10 *
20
ohm . cm bis 10 ohm . es Gesteht.
ohm . cm bis 10 ohm . es Gesteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsen- und Pistolenkörper (1) mit einer Metallhülse (3) umgeben
ist, die 25 bis 75 # der Länge des Pistolen- oder Düsenkörpers aufweist und einen Anschluß zur Ableitung von Ladungen
besitzt.
10. Vorrichtung nach Anspruch i Me 9} dadurch ^kennzeichnet,
daß der Pistolen- oder Düsenkörper ein Verbundkörper aus eine, hoch isolierenden Stoff mit einer Oberflächenbeschichtung
aus Polytetrafluoräthylen oder dergleichen ist.
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| DE7202625U true DE7202625U (de) | 1973-02-15 |
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| DE7202625U Expired DE7202625U (de) | 1972-01-25 | Vorrichtung insbesondere Spritzpistole zur Beschichtung von Gegenstanden mit Kunststoffpulver |
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