WO2005035138A1 - Pulverspritzpistole - Google Patents

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WO2005035138A1
WO2005035138A1 PCT/CH2003/000676 CH0300676W WO2005035138A1 WO 2005035138 A1 WO2005035138 A1 WO 2005035138A1 CH 0300676 W CH0300676 W CH 0300676W WO 2005035138 A1 WO2005035138 A1 WO 2005035138A1
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Gianluca Stalder
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Gianluca Stalder
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B05B5/03—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by the use of gas, e.g. electrostatically assisted pneumatic spraying
    • B05B5/032—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by the use of gas, e.g. electrostatically assisted pneumatic spraying for spraying particulate materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/26—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets
    • B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
    • B05B1/265—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors the liquid or other fluent material being symmetrically deflected about the axis of the nozzle

Definitions

  • Powder spray gun The present invention relates to a gun for electrostatic powder spraying, with a conveying channel for supplying powder from a reservoir for gun outlet by means of a main air flow, the powder-air mixture ionized by means of high voltage being formed into a powder cloud at the gun outlet.
  • Such powder spray guns are known in a wide variety of embodiments.
  • air particles molecules
  • the part to be coated is set to a counter potential, so that the powder particles adhere to the named part.
  • Such conventional powder spray guns generally have a power connection (for generating the high voltage), a powder feed and an air feed and, of course, a gun outlet for the powder cloud generated.
  • the powder is conveyed via an injector, where the powder is conveyed in a hose or channel at a speed of approx. 18 m / s, which means that the powder has a sufficient speed at the gun outlet.
  • the air flow used for powder delivery and the air supply are also used to clean the impact body or the slit gland.
  • the object of the present invention is to provide a powder spray gun which achieves improved powder atomization and in which an improved powder cloud can be created.
  • This object is achieved according to the invention in a powder spray gun of the type defined at the outset by the features of the characterizing part of claim 1.
  • Particular embodiments of the invention are defined in the dependent claims.
  • the essence of the invention thus lies in the supply of additional air which is used for improved powder atomization, regulation of the powder cone size, acceleration of the powder to the required (optimized) speed and, as a side effect, for automatic cleaning of the nozzle.
  • the high voltage necessary for the ionization can be generated inside or outside the impact body.
  • the powder spray gun designed according to the invention can be used as a hand-held device or automatic device.
  • FIG. 1 shows a purely schematic section through the head of a powder spray gun according to the invention with an impact body;
  • Fig. 2 shows the front head part of Fig. 1, somewhat enlarged, and
  • Fig. 3 shows a variant of the gun of Fig. 1 with slot nozzle.
  • the powder spray gun designed according to the invention the powder is sucked in under vacuum and transported further as a powder-air mixture. This results in a much higher density, ie more powder in relation to the air. Thanks to this increase in the powder quantity to the (transport) air quantity, the transport speed of the powder can be reduced (the conveying speed is approx. 6 m / s).
  • the powder at the gun outlet must be accelerated.
  • This additionally introduced air not only serves to accelerate the powder, but above all to improve the mixing and atomization of the powder, i.e. a much more homogeneous powder cloud can be generated.
  • the additional air flow (s) can be individually regulated depending on the requirement (type of powder, application) (separate air sources, i.e. pumps). Thanks to the additional air (via one or more additional air channels), the effect of the ionizing high voltage is also better distributed.
  • FIG. 1 of the drawing shows the head of a powder spray gun 1 designed according to the invention.
  • a powder-air mixture passes through the main air duct 2
  • Round jet nozzle 3 the mixture exiting at 4 and being formed into a powder cone 6 by the impact body 5.
  • additional channels 7, 7 ' can separately supply air at an increased speed in order to accelerate the powder-air flow in the round duct 2 'for the first time.
  • the most important additional air duct 8 is located inside the nozzle 3 on the gun axis (air enters the duct 8 via a side feed 8 ′).
  • the known electrode 9 for ionizing the mixture can end immediately before the end of the impact body 5 or, leading through an end seal 5 ', outside.
  • speed emerges through two different round gaps 9 'and hits the powder cloud 6 in order to accelerate it and mix the powder again (before it hits the object to be coated).
  • a further outlet of additional air can take place at 10.
  • FIG. 3 shows a variant of a pistol according to the invention with a slot nozzle (exit slot 11 to the front). Accelerating air and air are mixed in here for mixing / atomization at points 7, 12 to 14.
  • the supply of additional air can be regulated independently of the main air flow.

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

Die elektrostatische Pulverspritzpistole (1) weist neben dem Hauptförderkanal (2,2') mindestens einen weiteren Zufuhrkanal (7,7'; 8,9') für zusätzliche Luft auf, welche vor oder direkt nach dem Pistolenaustritt auf die Pulverwolke (6) einwirkt, d.h. diese weiter durchmischt und beschleunigt.

Description

Pulverspritzpistole Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pistole zum elektrostatischen Pulverspritzen, mit einem Förderkanal zur Zufuhr von Pulver aus einem Reservoir zum Pistolenaustritt mittels eines Hauptluftstroms, wobei das mittels Hochspannung ionisierte Pulver-Luft-Gemisch am Pistolenaustritt zu einer Pulverwolke geformt wird.
Derartige Pulverspritzpistolen sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Dabei werden im Prinzip mittels Hochspannung im Pulver-Luft-Gemisch Luftteilchen (Moleküle) ionisiert und das zu beschichtende Teil auf ein Gegenpotential gesetzt, sodass die Pulverteilchen am genannten Teil zur Haftung gelangen.
Solche konventionellen Pulverspritzpistolen weisen in der Regel einen Stromanschluss (für Erzeugung der Hochspannung) eine Pulverzuführung und eine Luftzuführung auf und, selbstverständlich, einen Pistolenaustritt für die erzeugte Pulverwolke. Die Pulverförderung erfolgt über einen Injektor, wo das Pulver in einem Schlauch oder Kanal mit einer Geschwindigkeit von ca. 18 m/s gefördert wird, was bedeutet, dass das Pulver beim Pistolenaustritt eine ausreichende Geschwindigkeit aufweist. Der zur Pulverförderung eingesetzte Luftstrom und die Luftzuführung werden auch zur Reinigung des Prallkörpers oder der Schlitzdrüse verwendet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Pulverspritzpistole zu schaffen, welche eine verbesserte Pulverzerstäubung erzielt und bei welcher eine verbesserte Pulverwolke geschaffen werden kann. Diese Aufgabe wird bei einer Pulverspritzpistole der eingangs definierten Art erfindungsgemäss durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. Der Kern der Erfindung liegt somit in der Zufuhr von , Zusatzluft, welche zur verbesserten Pulverzerstäubung, einer Regelung der Pulverkegelgrösse, der Beschleunigung des Pulvers auf die benötigte (optimierte) Geschwindigkeit und, als Nebeneffekt, zur automatischen Reinigung der Düse benutzt wird. Die für die Ionisierung notwendige Hochspannung kann innerhalb oder ausserhalb des Prallkörpers erzeugt werden. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäss ausgebildete Pulverspritzpistole als Handgerät oder Automatikgerät angewendet werden. Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch etwas näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen rein schematischen Schnitt durch den Kopf einer erfindungsgemässen Pulverspritzpistole mit Prallkörper; Fig. 2 den vorderen Kopfteil nach Fig. 1, etwas vergrössert, und Fig. 3 eine Variante der Pistole nach Fig. 1 mit Schlitzdüse. Im Vergleich zu den bekannten Pistolen wird bei der erfindungsgemäss ausgebildeten .Pulverspritzpistole das Pulver im Unterdrück angesaugt und als Pulver-Luft-Gemisch weiter transportiert. Dabei wird eine viel höhere Dichte, d.h. mehr Pulver im Verhältnis zur Luft erreicht. Dank dieser Erhöhung der Pulvermenge zur (Transport-) Luftmenge, kann die Transportgeschwindigkeit des Pulvers reduziert werden (die Fördergeschwindigkeit beträgt ca. 6 m/s) .
Bei dieser neuartigen Technik muss aber das Pulver am Pistolenaustritt beschleunigt werden. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass zusätzliche Luft in den Pulver-Luft-Strom eingeblasen wird. Diese zusätzlich eingebrachte Luft dient nicht nur der Beschleunigung der Pulvers, sondern vor allem einer verbesserten Durchmischung und Zerstäubung des Pulvers, d.h. es kann eine wesentlich homogenere Pulverwolke erzeugt werden. Der bzw. die Zusatzluftströme können je nach Erfordernis (Art des Pulvers, Anwendung) individuell geregelt werden (separate Luftquellen, d.h. Pumpen). Dank der Zusatzluft (über einen oder mehrere zusätzliche Luftkanäle) wird auch die Wirkung der ionisierenden Hochspannung besser verteilt.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt den Kopf einer erfindungsgemäss ausgebildeten Pulverspritzpistole 1. Durch den Hauptluftkanal 2 gelangt ein Pulver-Luft-Gemisch zur
Rundstrahldüse 3, wobei das Gemisch bei 4 austritt und vom Prallkörper 5 zu einem Pulverkegel 6 geformt wird. Bereits unmittelbar vor der Düse 3 kann durch zusätzliche Kanäle 7,7' separat Luft mit erhöhter Geschwindigkeit zugeführt werden, um den Pulver-Luft-Strom im Rundkanal 2' ein erstes Mal zu beschleunigen.
Der wichtigste Zusatzluftkanal 8 befindet sich im Innern der Düse 3 auf der Pistolenachse (Luft gelangt über seitliche Zufuhr 8' in den Kanal 8) .
Im Kanal 8 befindet sich auch die an sich bekannte Elektrode 9 zur Ionisierung des Gemisches, sie kann unmittelbar vor dem Ende des Prallkörpers 5 oder, durch einen Endabschluss 5' führend, ausserhalb enden. Der durch den Kanal 8 nach vorn führende Luftstrom mit erhöhter
Geschwindigkeit tritt beim gezeigten Beispiel durch zwei verschiedene Rundspalte 9' aus und trifft auf die Pulverwolke 6, um diese zu beschleunigen und das Pulver nochmals zu durchmischen (bevor dieses auf den zu beschichtenden Gegenstand trifft) .Ein weiterer Austritt von Zusatzluft kann bei 10 erfolgen.
Figur 3 zeigt eine Variante einer erfindungsgemässen Pistole mit Schlitzdüse (Austrittschlitz 11 nach vorn) . Hier erfolgt die Zufuhr von beschleunigender Luft und Luft zur Durchmischung/Zerstäubung an den Stellen 7, 12 bis 14.
Bei den erfindungsgemäss ausgebildeten Pulverspritzpistolen erfolgt die Zufuhr von Zusatzluft zur Verbesserung der Zerstäubung, Beschleunigung des Pulverstromes, Regelung der Pulverkegelgrösse und Reinigung der Pistole an unterschiedlichen Punkten, so z.B. am Beginn (7,7') der
Rundstrahldüse, am Umfang bzw. Ausgang der Düse (10,12) und am Prallkörper (5) .
Die Zufuhr der Zusatzluft ist unabhängig vom Hauptluftstrom regelbar.

Claims

Patentansprüche
1. Pistole zum elektrostatischen Pulverspritzen, mit einem Förderkanal zur Zufuhr von Pulver aus einem Reservoir zum Pistolenaustritt mittels eines Hauptluftstroms, wobei das mittels Hochspannung ionisierte Pulver-Luft-Gemisch am Pistolenaustritt zu einer Pulverwolke geformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Förderkanal des Pulver- Luft-Gemisches mindestens ein weiterer Luftkanal vorgesehen ist, welcher im Bereich des Pistolenaustritts ausmündet und auf den Pulver-Luft-Gemischstrom trifft, wobei die
Geschwindigkeit des zusätzlichen Luftstroms höher ist als die Strömungsgeschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemischstroms, um diesen damit zu beschleunigen.
2. Pulverspritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die zusätzlichen Luftkanäle von eigenen Luftquellen gespiesen sind.
3. Pulverspritzpistole nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um die Strömungsgeschwindigkeit der Zusatzluft individuell zu steuern.
4. Pulverspritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderkanal für das Pulver-Luft-Gemisch als Ringkanal zum Pistolenaustritt führt, und dass zumindest ein Zusatzluftkanal im Innern des Ringkanals verläuft.
5. Pulverspritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem in der Pistolenachse vor dem Pistolenaustritt angeordneten Prallkörper zur Bildung eines sich in Strömungsrichtung öffnenden Pulverkegels, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der zusätzlichen Luftkanäle durch den Prallkörper unter einem vorbestimmten Winkel nach aussen führen.
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