NO173487B - Anordning ved pulversproeyte - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved en pulversprøyte som omfatter en ringformet friksjonsoppladningskanal som er avgrenset av et indre, langsgående legeme og et ytre, rørformet legeme, som omgir det indre legeme, idet det i pulverets strømningsbane gjennom sprøyten er anordnet minst to turbulatorer med turbulensorganer som er skråttstilt eller skruelinjeformet i forhold til sprøytens lengderetning og som er formet som radialt utadragende vinger som er fordelt med mellomrom langs den ringformede kanals omkrets.

I pulversprøyter som anvendes for male- og lakkerings-arbeider og som anvender elektrostatisk oppladning av pulveret har man for å øke ladningsgraden hos pulveret forsøkt å oppnå en så god turbulens og blanding av luft-pulverblandingen som mulig i den eller de ladningskanaler som anvendes i pulversprøyten. En måte å oppnå dette på har vært å gjøre utformingen av selve kanalen uregelmessig, spiralformet eller med forskjellige tverr-snitt, slik at turbulens derved frembringes. Eksempler på slike konstruksjoner er kjent fra de to svenske patentsøknader 7206316-7 og SE-B-446.825.

Fra fransk patentskrift 2.583.310 er det kjent en pulver-sprøyte med spiralformede spor som rager i hele lengden av et sentralt legeme som er plassert innvendig i sprøytens ytterrør. Det er tvilsomt om man i det hele tatt kan tale om anvendelse av turbulatorer i konstruksjonen ifølge patenskriftet. Det er mer korrekt å angi at sprøyten har skruelinjeformede oppladnings-kanaler.

En annen kjent måte å øke turbulensen og bedre ladningsgraden i en pulversprøyte med friksjonsoppladning innebærer at

pulveret bibringes en spirallignende rotasjonsbevegelse samtidig som det strømmer gjennom oppladningskanalen i pistolen. Eksempel på en slik konstruksjon er beskrevet i US-patentskrift 4.359.192.

Sammenfatningsvis kan det om den kjente teknikk sies at den riktignok under gunstige forhold er god nok for en tilstrekkelig oppladning av pulveret. Dersom dette imidlertid ikke er enhetlig, men består av blandinger av forskjellige pulversorter, funksjonerer de kjente konstruksjoner ikke tilfredsstillende. Dessuten har det i visse tilfeller oppstått problemer ved at pulveret har fått en ujevn oppladning, slik at visse partikler i pulver-strømmen er blitt ladet kraftig, mens andre er blitt ladet mindre eller ikke er blitt ladet i det hele tatt.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en anordning som er av den innledningsvis nevnte type og som er utformet på en slik måte at den generelt bedrer ladningsgraden hos det utsprøytede pulver, selv om dette ikke skulle være enhetlig, og også under forøvrig ugunstige forhold. Formålet med oppfinnelsen er således å utforme den innledningsvis angitte anordning slik at det dannes en god turbulens i pulverstrømmen når denne strømmer gjennom en friksjonsoppladningskanal. Oppfinnelsen har også som formål å frembringe en jevnere oppladning av pulveret samt en slik utforming av sprøytepistolen at denne kan fremstilles enkelt og billig, at eventuelle slitedeler lettvint kan skiftes ut og at den lettvint kan rengjøres.

Målsetningen som ligger til grunn for oppfinnelsen oppnås dersom den innledningsvis angitte anordning er kjennetegnet ved at de partier av den ringformede kanal som befinner seg umiddelbart før og etter en turbulator, samt mellomrommene mellom turbulensorganene har større radial utstrekning enn øvrige deler i den ringformede kanal.

I en foretrukket utførelsesform er turbulatorene anordnet i grupper på to eller flere etter hverandre.

Turbulensorganene radialt ytre partier danner hensiktsmessig anlegg mot det ytre rørformede legemes innerside, og hver turbulator omfatter et antall vinger som er jevnt fordelt rundt det indre legeme, slik at det mellom vingene dannes gjennomløps-kanaler.

Ved hjelp av disse konstruksjonstrekk sikres en nøyaktig sentrering av det indre legeme i det ytre legeme, slik at den ringformede oppladningskanal derved får tiltenkt form og størrelse. Videre oppnås at turbulatorene kan fremstilles lettvint på samme måte som spiralformede tannhjul.

Ifølge oppfinnelsen bør en vinges tverrsnittsareal være mindre enn gjennomløpsarealet i en kanal.

Dessuten bør ifølge oppfinnelsen den ringformede kanal ha større radial utstrekning langs de partier hvor turbulatorene befinner seg enn langs andre partier av den ringformede kanal.

Ytterligere fordeler oppnås dersom oppfinnelsesgjenstanden også har ett eller flere av kjennetegnene ifølge kravene 6-8.

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli beskrevet under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et langsgående, omtrent diametralt snitt gjennom oppfinnelsesgjenstanden. Fig. 2 viser en forstørrelse av det område som er merket med A i fig. 1. Fig. 3 viser i større skala og skjematisk to etter hverandre anordnede turbulensorganer ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser et snitt etter snittmarkeringen B-B i fig. 3. Fig. 1 viser et skjematisk langsgående snitt gjennom pulversprøyten, hvor den høyre ende av denne er bestemt for mon-tering av et sprøytemunnstykke som så jevnt som mulig fordeler en pulver-luftblanding som passerer gjennom pulversprøyten for oppladning av pulveret.

I den venstre ende har pulversprøyten en innløpsåpning 1 med en innløpsnippel 2 for tilkopling av en slangeledning, hvori-gjennom en fluidisert blanding av pulver og luft ledes. Videre finnes det et luftinnløp 3 for regulert tilførsel av ekstra luft, som gjennom et kanalsystem ledes inn i et ringformet kammer 4 for derfra å strømme ut via en ringformet spalte 5 og blandes med hovedstrømmen av luft og pulver som avgis sentralt via en kanal 6.

Selve pulversprøyten består av et ytre, rørformet legeme eller rør 7 av elektrisk isolerende materiale, fortrinnsvis Teflon ®. Eventuelt kan også det rørformede legeme 7 bestå av

et annet, f.eks. elektrisk ledende, materiale og innvendig være belagt med et lag av elektrisk isolerende materiale, f.eks. Teflon^eller en annen egnet plast. Innvendig i det ytre legeme 7 er det anordnet et indre, stavformet legeme 8 eller en kjerne, som også består av et elektrisk isolerende materiale, fortrinnsvis av samme materiale som det elektrisk isolerende materiale på det ytre rør. Den indre kjerne 8 har noe mindre ytterdiameter enn

det ytre rørs innerdiameter, slik at det mellom disse to deler dannes en friksjonsoppladningskanal 9 i form av en ringformet kanal. Det indre legeme 8 er sentrert i røret 7 ved at det indre legeme har et antall sentreringsorganer 10, som også funksjonerer som turbulatorer. Sentreringsorganene eller turbulatorene 10 er av den grunn formet som skruer med stor stigning eller som tannhjul med spiralformede tenner, slik at det dannes et antall skruelinjeformede eller i forhold til pistolens lengderetning skråttstilte kanaler som forbinder de forskjellige avsnitt av oppladningskanalen 9 med hverandre. Sentreringsorganene eller turbulatorene 10 vil derfor gi en roterende bevegelse til den pulver-luftblanding som strømmer i oppladningskanalen, slik at strømningsmønsteret blir turbulent og virvlende, hvorved pulver-partiklene kommer i bedre kontakt med kanalveggene.

En mer detaljert beskrivelse av turbulatorene 10 vil bli gitt nedenfor.

Innvendig i det indre legeme eller kjernen 8 er det innpresset eller på annen måte anordnet en indre leder 11, som er fremstilt av metall, såsom messing, kobber, sølv eller lignende og som har form av en langsgående stav som rager i stort sett hele lengden av det indre legeme 8. Den ende av den indre leder 11 som vender mot innløpsåpningen 1 er spiss og har har der elektrisk kontakt med kontaktfjærer 12, som fortrinnsvis er fremstilt av metall. Kontaktfjærene 12 er festet i og rager gjennom det ytre rør 7 og har på yttersiden av dette elektrisk forbindelse med en hette 13, som er fremstilt av metall og som omslutter innløpsåpningen 1 og en del av det ytre rør 7. Hetten 13 og den indre leder 11 vil derved være i elektrisk kontakt med hverandre.

På yttersiden av det ytre rør 7 er det anordnet en ytre elektrisk leder 14, hvis detalj oppbygning fremgår bedre av fig. 2. Den ytre leder 14 er elektrisk godt forbundet med hetten 13, er rørformet og rager langs stort sett hele rørets 7 utvendige overflate. Derved vil den ytre leder 14 omgi den ringformede oppladningskanal 9 stort sett i hele dennes lengde. På tilsvarende måte vil den ringformede oppladningskanal omgi den indre leder 11, også dette i stort sett hele lengden for den ringformede ladningskanal.

Fig. 2 viser en sterk forstørrelse av den del i fig. 1 som er merket med A. Av fig. 2 fremgår det at hetten 13 føyer seg til det ytre rør 7 så nær som det er praktisk gjennomførbart. Videre finnes det på rørets 7 utvendige overflate et lag 15 av en pulverformet elektrisk leder, såsom grafitt, metallpartikler, kullpulver eller lignende. Utenfor det ledende pulverformede lag 15 er det anordnet en metallfolie, et metallrør, et metallnett eller et lignende godt elektrisk ledende materiale, som kan være av forholdsvis svakt materiale, slik at det er lett deformerbart, men likevel tilstrekkelig kraftig til å gi en god elektrisk led-ningsevne. I den viste utførelsesform anvendes det en metallfolie som har henvisningsbetegnelse 16 og som føyer seg til hettens 13 ytterside. På yttersiden av metallfolien 16 er det anordnet en krympeslange 17 av plastmateriale, som er krympet rundt både metallfolien, hetten 13 og det pulverformede lederlag 15. Som følge av krympeslangens 17 forholdsvis store krympekraft oppnås en meget god kontakt mellom det pulverformede lag 15 og det ytre rør 7, noe som i figuren er antydet ved at det pulverformede lag 15 delvis er vist innpresset i rørets 17 utvendige periferiflate. På samme måte fås ved krympeslangens 17 innvirkning en god elektrisk kontakt mellom det pulverformede lag 15 og den utenpå-liggende metallfolie 16. Selvfølgelig oppnås også en god elektrisk kontakt mellom metallfolien 16 og hetten 13.

Som antydet ovenfor behøver ikke det ytre rør 7 være et tykkvegget rør av plastmateriale. Istedenfor kan det ytre rør være et metallrør som innvendig har en foring av det aktuelle plastmateriale. Derved skulle pulverlaget 15 og metallfolien 16 kunne utelates dersom dette ytre metallrør er elektrisk forbundet med hetten 13 eller tilsvarende og dessuten med den indre leder 11.

Selv om det ikke fremgår av tegningen har hetten 13 hensiktsmessig en elektrisk tilkobling slik at den indre og den ytre leder kan få samme potensial og dessuten et potensial som er fastlagt i forhold til jord eller til den gjenstand som skal sprøytes.

Som berørt ovenfor har turbulatorene 10 dels som formål å frembringe den gunstige turbulens i pulver-luftblandingen når denne passerer gjennom ladningskanalen 9 og dels å sentrere det indre legeme 8 med den indre leder 11. Av praktiske grunner bør det ytre legeme 7 hensiktsmessig være sylindrisk innvendig, hvorved samtlige turbulatorer 10 kan gis samme dimensjoner.

Av produksjonsmessige årsaker er det indre legeme 8 hensiktsmessig delt i et antall etter hverandre følgende og som separate deler fremstilte partier. Disse deler er deretter sammenføyet ved at de er utstyrt med en sentral boring for opp-taking av den indre leder 11, som i sin tur ved hjelp av en gjengeforbindelse eller på annen egnet måte holder hele det indre legeme 8 sammen.

Ifølge oppfinnelsen er turbulatorene anordnet i grupper på to og to eller flere i følge etter hverandre. Flere slike grupper kan være anordnet langs det indre legeme 8, og i en praktisk ut-førelsesform er tre grupper på hver to turbulatorer hensiktsmessig. Den første gruppe turbulatorer 10 (som befinner seg nærmest innløpsdelen 1) er anordnet umiddelbart ved en innløps-konus 18 til ladningskanalen 9. Denne innløpskonus 18 kan i en praktisk utførelse være utstyrt med en innvendig gjenge som sam-virker med en motsvarende gjenge på den indre leder 11, slik at innløpskonusen derved kan funksjonere som en mutter som holder hele det indre legeme 8 sammen.

Innløpskonusen 18 har i sin største ende litt mindre diameter enn tilfellet er for hoveddelen av det indre legeme 8, slik at oppladningskanalen 9 derved får litt større radial utstrekning umiddelbart foran den første turbulator 10. På samme måte har oppladningskanalen litt større radial dybde umiddelbart etter turbulatorene. Dette oppnås ved at de deler 19, i tillegg til turbulatorene 10 og innløpskonusen 18, som den indre kjerne 8 er sammensatt av, har koniske eller avsmalnende partier 20 hvis minste diameter omtrent tilsvarer diameteren på innløpskonusens 18 største ende.

Hver turbulator 10 omfatter et antall turbulensorganer 21, som er formet som vinger som rager ut fra det indre legeme 8 og som er jevnt fordelt rundt det indre legeme, slik at det mellom nabovinger dannes gjennomløpskanaler 23 som styrer pulverstrømmen til et virvlende strømningsmønster. Vingenes radialt ytre partier er formet for å føye seg til den innvendige overflate i det rør-formede legeme 7, og lengderetningen på vingene er skråttstilt eller danner vinkel med lengderetningen for oppladningskanalen 9. Dessuten kan vingene 21 både være omtrent rettlinjede og krumme, slik at vingenes stigning enten blir konstant over hele lengden eller øker eller minker langs lengden.

For at strømningsmotstanden gjennom turbulatorene ikke skal bli altfor stor, er det hensiktsmessig at vingenes endeflater 22, slik det fremgår av fig. 3, danner vinkel med et diameterplan til det indre legeme 8, slik at turbulatorenes fremre og bakre flater, sett i strømningsretningen, blir omtrent koniske. Videre bør endeflatene 22 være avrundet eller spiss.

Ifølge oppfinnelsen bør gjennomløpskanalene mellom vingene 21 ha større tverrsnittsarealer enn materialtverrsnittet i vingene. Dessuten er vingene hensiktsmessig ved sine rotpartier noe bredere enn ved deres ytterpartier. Summen av gjennomløps-arealene i hver turbulator bør omtrent stemme overens med gjen-nomløpsarealet i oppladningskanalen 9, noe som oppnås ved at kanalene i turbulatorene har en større radial utstrekning enn det som er tilfelle med den ringformede oppladningskanal 9.

Av fig. 3 fremgår det også at de to turbulatorer 10 i hver gruppe mellom seg har et kort mellomrom, slik at det mellom nabo-endeflater 22 dannes et ringformet kammer. Dessuten er turbulensorganene eller vingene 21 forskjøvet i omkretsretningen på naboturbulatorer, hvorved f.eks. endeflatene 22 blir liggende rett overfor gjennomløpskanalene 23 på naboturbulatoren. Også en annen innbyrdes forskyvning kan selvfølgelig benyttes til tross for at den ovennevnte har vist seg formålstjenlig.

Idet gjennomløpskanalene 23 bare har som formål å frembringe turbulens og et eventuelt skruelinjeformet strømningsbilde i oppladningskanalen 9, behøver gjennomløpskanalene 23 og følgelig også vingene 21 ikke ha altfor stor aksial lengde. Praktiske forsøk har vist at en lengde i ladningskanalens 9 lengderetning omtrent av samme størrelsesorden som innerdia-meteren på det ytre legeme 7 er hensiktsmessig. Dessuten har forsøk vist at en stigningsvinkel, dvs. vinkelen mellom vingens 21 lengderetning og et plan vinkelrett på lengderetningen for oppladningskanalen 9, på ca. 45° for vingene 21 er egnet, selv om andre stigningsvinkler, fortrinnsvis i vinkelintervallet 30-60°, også kan benyttes.

Selv om forskjellige stigningsvinkler for vingene 21 er aktuelle, bør valget av stigningsvinkel fortrinnsvis stilles i relasjon til den aksiale strømningshastighet i den ringformede oppladningskanal, slik at en stor aksial strømningshastighet nød-vendiggjør en større stigningsvinkel for vingene og omvendt.

Selv om det ikke fremgår av tegningene er stigningen for samtlige turbulatorer i samme retning, slik at strømningen gjennom den ringformede oppladningskanal derved vil få et skruelinjeformet forløp med rotasjon i samme retning i hele kanalens 9 lengde. Selvfølgelig skulle man imidlertid kunne tenke seg å skifte stigningsretningen for turbulatorene slik at rotasjonen blir motsatt rettet langs forskjellige partier av den ringformede oppladningskanal 9.

For å tilpasse turbulatorene til det strømningsmønster som hersker ved den respektive turbulator er det også mulig å ha en stor stigning på de turbulatorer som ligger nærmest innløpsdelen (hvor strømningen er stort sett aksial) og deretter litt etter litt å minske stigningen jo lengre bort fra innløpsdelen (hvor strømningen allerede roterer) den aktuelle turbulator befinner seg. Derved skulle den stigning som den roterende strøm i kanalen 9 har kunne bli omtrent konstant for samtlige turbulatorer.

Claims (8)

1. Anordning ved pulversprøyte som omfatter en ringformet friksjonsoppladningskanal (9) som er avgrenset av et indre, langsgående legeme (8) og et ytre, rørformet legeme (7), som omgir det indre legeme, idet det i pulverets strømningsbane gjennom sprøyten er anordnet minst to turbulatorer (10) med turbulensorganer (21) som er skråttstilt eller skruelinjeformet i forhold til sprøytens lengderetning og som er formet som radialt utadragende vinger som er fordelt med mellomrom (23) langs den ringformede kanals (9) omkrets, karakterisert ved at de partier av den ringformede kanal (9) som befinner seg umiddelbart før og etter en turbulator, samt mellomrommene (23) mellom turbulensorganene (21) har større radial utstrekning enn øvrige deler i den ringformede kanal.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den ringformede kanals (9) gjennomløpsareal utenfor en turbulator (10) er omtrent like stor som summen av mellomrommenes (23) gjennomløp.

3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at turbulensorganene (21) i naboturbulatorer (10) er slik fordelt rundt det indre, langsgående legeme (8) at turbulensorganene i en nedstrøms turbulator befinner seg rett overfor mellomrommene (23) i en oppstrøms turbulator.

4. Anordning i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at turbulatorene (10) er anordnet i grupper på to eller flere etter hverandre.

5. Anordning i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at turbulensorganenes (21) radialt ytre parti danner anlegg mot det rørformede legemes (7) innerside for derved å sentrere det indre legeme (8) i dette.

6. Anordning i samsvar med krav 3, karakterisert ved at et turbulensorgans (21) tverrsnittsareal er mindre enn gjennomløpsarealet i et mellomrom (23).

7. Anordning i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved at turbulengsorganene (21) har en stigningsvinkel på 30-60° i forhold til et plan vinkelrett på den ringformede kanals (9) lengderetning.

8. Anordning i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at hver turbulators (10) lengde omtrent tilsvarer det rørformede legemes (7) innerdiameter.