DE102011055660B4

DE102011055660B4 - Method for applying powder by means of a powder spray gun and powder spray gun for carrying out the method

Info

Publication number: DE102011055660B4
Application number: DE201110055660
Authority: DE
Inventors: Joachim Pingel
Original assignee: P & S Pulverbeschichtungs und Staubfilteranlagen GmbH; P+S PULVERBESCHICHTUNGS- und STAUBFILTERANLAGEN GmbH
Current assignee: P & S Pulverbeschichtungs und Staubfilteranlagen GmbH; P+S PULVERBESCHICHTUNGS- und STAUBFILTERANLAGEN GmbH
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2031-11-24
Also published as: DE102011055660A1; DE112012004885A5; EP2782680A1; WO2013075703A1

Abstract

Verfahren zum Ausbringen von Pulver mittels einer Pulversprühpistole, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pulver-Luft-Gemisch (16) in einem Düsenkörper (1) über eine Materialzuführung (2) zunächst in einen Mischraum (4) gelangt, dort eine turbulente Strömung durch eine erste Strömungsabrisskante (3) und eine zweite Strömungsabrisskante (12) erfährt, dadurch homogenisiert wird und nachfolgend im Bereich des Austrittskonus (5) des Düsenkörpers (1) expandiert.Method for dispensing powder by means of a powder spray gun, characterized in that a powder-air mixture (16) in a nozzle body (1) via a material supply (2) first in a mixing chamber (4) passes, there a turbulent flow through a first Flow rupture edge (3) and a second flow separation edge (12) experiences, is thereby homogenized and subsequently expanded in the region of the outlet cone (5) of the nozzle body (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbringen von Pulver und eine Pulversprühpistole zur Durchführung des Verfahrens in Pulverbeschichtungsanlagen.The invention relates to a process for dispensing powder and a powder spray gun for carrying out the process in powder coating plants.

Düsen zum Ausbringen eines Pulver-Luft-Gemisches sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt.Nozzles for dispensing a powder-air mixture are known in different designs.

Aus der DE 3546231 A1 ist ein Pulver-Sprühorgan zum Beschichten von Gegenständen im elektrischen Feld bekannt. Im Bereich von 30–300 mm vor der Austrittsmündung weist der Strömungskanal eine Verengung in Form einer Venturidüse auf. Von 2 bis 20 mm vor der Venturidüse ist eine Blasdüse angeordnet, die einen Zusatz-Gasstrom auf die Venturidüse richtet. Damit soll die Pulververteilung im Luftstrom verbessert werden.From the DE 3546231 A1 For example, a powder sprayer is known for coating articles in the electric field. In the region of 30-300 mm in front of the outlet mouth, the flow channel has a constriction in the form of a Venturi nozzle. From 2 to 20 mm in front of the Venturi nozzle, a blowing nozzle is arranged, which directs an additional gas flow to the Venturi nozzle. This is intended to improve the powder distribution in the air stream.

Gemäß der DE 3412694 A1 wird zusätzlich zum Fördergas und/oder der Steuerluft in einem getrennten Kanal ein regelbarer Gasstrom herangeführt, vor dem Austritt ionisiert und in etwa radialer Richtung im Bereich der verminderten Strömungsgeschwindigkeit des aufgeweiteten Fördergas-Pulvergemischstroms in diesen eingeleitet.According to the DE 3412694 A1 In addition to the conveying gas and / or the control air in a separate channel, a controllable gas flow is introduced, ionized before leaving and introduced in approximately radial direction in the region of reduced flow velocity of the expanded conveying gas-powder mixture stream in this.

In der EP 1475159 B1 wird ein Sprühgerät vorgeschlagen, das neben einem Sprühauslass zum Sprühen des Beschichtungsmaterials einen Formungsluftauslass in Form einer Vielzahl von Löchern zum Formen des Sprühstrahles sowie einen Umgebungsluftdurchgang aufweist. Der Umgebungsluftdurchgang befindet sich radial zwischen dem Sprühauslass und den Löchern zum Formen des Sprühstrahles und dient zum Hindurchsaugen von Umgebungsluft durch die Strömungs-Saugwirkung des Sprühstrahles und/oder des Formungsluftstromes.In the EP 1475159 B1 For example, there is proposed a sprayer having, in addition to a spray outlet for spraying the coating material, a shaping air outlet in the form of a plurality of holes for shaping the spray jet and an ambient air passage. The ambient air passage is located radially between the spray outlet and the holes for shaping the spray jet and serves to suck through ambient air by the flow suction of the spray jet and / or the shaping air flow.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Ausbringen von Pulver mit einer Pulversprühpistole und eine Pulversprühpistole bereitzustellen, um eine gleichmäßige Verteilung des Pulvers im Luftstrom bei geringer Strömungsgeschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemisches zu erzielen. Damit soll ein gleichmäßiger Pulverauftrag mit hohem Eindringvermögen auch in Vertiefungen am zu behandelnden Werkstück ermöglicht werden. Letztlich soll ein hoher Abscheidegrad des Pulvers erzielt werden. Weiterhin soll die Auftragung des Pulver-Luft-Gemischs auf die Werkstückgeometrie durch eine stufenlose Verstellung zwischen Rund- und Flachstrahlgeometrien anpassbar sein. Die erfindungsgemäße Düse soll für verschiedene Sprühpistolen nutzbar und kostengünstig herstellbar sein.The object of the invention is to provide a method for applying powder with a powder spray gun and a powder spray gun to achieve a uniform distribution of the powder in the air stream at a low flow velocity of the powder-air mixture. This should enable a uniform powder application with high penetration even in depressions on the workpiece to be treated. Ultimately, a high degree of separation of the powder should be achieved. Furthermore, the application of the powder-air mixture should be adaptable to the workpiece geometry by a continuous adjustment between round and flat jet geometries. The nozzle according to the invention should be usable and inexpensive to produce for different spray guns.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass das Pulver-Luft-Gemisch von der Sprühpistole zunächst in den Mischraum eines Düsenkörpers strömt. Im Mischraum wird durch eine turbulente Strömung das Pulver im Luftstrom gleichmäßig verteilt, es erfolgt also eine Homogenisierung des Pulver-Luft-Gemisches. Nachfolgend expandiert das Pulver-Luft-Gemisch im Düsenkonus des Düsenkörpers und das Pulver-Luft-Gemisch wird durch eine Strahlformabschnittsanordnung einer verschiebbaren und verdrehbaren Hülse werkstückoptimiert geformt. Alle Expansionsstellen besitzen vorzugsweise scharfkantige Querschnittserweiterungen.The inventive method provides that the powder-air mixture from the spray gun first flows into the mixing chamber of a nozzle body. In the mixing chamber, the powder is evenly distributed in the air flow by a turbulent flow, so there is a homogenization of the powder-air mixture. Subsequently, the powder-air mixture expands in the nozzle cone of the nozzle body and the powder-air mixture is formed workpiece optimized by a Strahlformabschnittsanordnung a slidable and rotatable sleeve. All expansion points preferably have sharp-edged cross-sectional extensions.

Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 2 erfolgt nach der Expansion eine Formung des Pulver-Luft-Gemisches durch eine auf den Düsenkörper aufsteckbare, drehbare und verschiebbare Hülse mit einer Strahlformabschnittsanordnung. Durch das Verschieben der Hülse mit integrierter Strahlformabschnittsanordnung verändert sich die Form des Pulver-Luft-Gemisches stufenlos vom Rundstrahl zu einer Flachstrahlgeometrie entsprechend der Anordnung und Ausführung der Strahlformabschnitte.According to a development of the method according to claim 2, after the expansion, a shaping of the powder-air mixture by a plugged onto the nozzle body, rotatable and displaceable sleeve with a Strahlformabschnittsanordnung. By moving the sleeve with integrated Strahlformabschnittsanordnung changes the shape of the powder-air mixture continuously from the omnidirectional to a flat jet geometry according to the arrangement and design of the beam shaping sections.

Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 3 erfolgt nach der Expansion eine Formung des Pulver-Luft-Gemisches durch eine auf die Düse aufsteckbare Hülse mit Strömungsformeinrichtung eine Beeinflussung des homogenisierten Pulver-Luft-Gemisches mittels eines um die Düse ringförmig zugeführten Führluftstromes.According to one embodiment of the method according to claim 3 is carried out after the expansion of a molding of the powder-air mixture by an attachable to the nozzle sleeve with flow shaping device influencing the homogenized powder-air mixture by means of an annularly supplied to the nozzle leading air flow.

Die Erfindungsaufgabe wird weiterhin durch die Bereitstellung einer Pulversprühpistole insbesondere einer auf die Pulversprühpistole aufsteckbaren Düse/Düsenkörper zur Durchführung des Verfahrens gelöst. Innerhalb des Düsenkörpers erweitert sich der Eintrittskanal zu einem Mischraum über eine scharfkantige Strömungsabrisskante. Die Querschnittserweiterung führt zu Turbulenzen, die wiederum eine gute Durchmischung und damit eine Homogenisierung der Pulver-Luft-Strömung und eine Flugförderung bewirken. Nachfolgend tritt der Pulver-Luft-Strom in einen Düsenkonus mit einem Verteilerkegel ein. Die Homogenisierung der Pulver-Luft-Strömung in der Mischkammer verringert durch die gleichzeitige Expansion auch die Strömungsgeschwindigkeit, was sich positiv auf gleichmäßige Verteilung und Niederschlag des Pulvers auf dem Werkstück, insbesondere auch in Vertiefungen, auswirkt.The object of the invention is further achieved by the provision of a powder spray gun, in particular a nozzle / nozzle body attachable to the powder spray gun, for carrying out the method. Within the nozzle body, the inlet channel widens to a mixing chamber via a sharp-edged flow separation edge. The cross-sectional enlargement leads to turbulence, which in turn cause a thorough mixing and thus a homogenization of the powder-air flow and a flight promotion. Subsequently, the powder-air stream enters a nozzle cone with a distributor cone. The homogenization of the powder-air flow in the mixing chamber also reduces the flow velocity due to the simultaneous expansion, which has a positive effect on uniform distribution and precipitation of the powder on the workpiece, in particular also in depressions.

Der Übergang von der Materialzuführung zum Mischraum erfolgt über eine erste, scharfkantige Strömungsabrisskante. Ähnlich ist es beim sich konusartig weitenden Umlenkbund. Beim Übergang vom Umlenkbund zu einem Rundstab ist eine zweite Strömungsabrisskante vorgesehen.The transition from the material supply to the mixing chamber takes place via a first, sharp-edged flow separation edge. It is similar with the conically expanding deflection collar. At the transition from Umlenkbund to a round rod, a second flow separation edge is provided.

Durch das über die scharfkantigen Kanten strömende Pulver-Luft-Gemisch werden die Turbulenzen, vergleichbar dem Totwassereffekt an einem Wehr, verstärkt. Damit wird die Homogenität des Pulver-Luft-Gemisches erhöht und die Qualität des Pulverauftrages verbessert. Mit einer Vergrößerung des Durchmessers des Verteilerschaftes nach dem Umlenkbund kann die Turbulenz weiter verstärkt und die Expansion verbessert werden. Der Förderluftanteil des Pulver-Luft-Gemisches kann bei dieser Ausbildung reduziert werden, ohne die Homogenisierung zu verschlechtern.By flowing over the sharp edges powder-air mixture are the Turbulence, comparable to the dead water effect on a weir, reinforced. This increases the homogeneity of the powder-air mixture and improves the quality of the powder application. With an increase in the diameter of the distributor shaft to the Umlenkbund the turbulence can be further enhanced and the expansion can be improved. The conveying air content of the powder-air mixture can be reduced in this embodiment, without deteriorating the homogenization.

Gemäß einer Ausgestaltung nach Anspruch 8 der Erfindung steht die Abrisskante des Verteilerkegels 1 bis 5 mm hinter der Düsenbegrenzungskante zurück. Es hat sich herausgestellt, dass in diesem Bereich der Abstände bei großer Homogenität des Pulver-Luft-Gemisches die Strömungsgeschwindigkeit ein Minimum erreicht.According to one embodiment according to claim 8 of the invention, the trailing edge of the distributor cone is 1 to 5 mm behind the nozzle boundary edge back. It has been found that in this range of distances with high homogeneity of the powder-air mixture, the flow rate reaches a minimum.

Die verschiebbare Hülse mit Strahlformabschnittsanordnungen auf dem Düsenkörper ermöglicht eine Regulierung der Weite des Pulver-Luft-Gemisches. Durch Verschieben der Hülse von der Sprühpistole weg, kann der Pulver-Luft-Strom verengt werden und somit der Pulverauftrag für schmale Werkstücke gezielt erfolgen. Die Verschiebung der Hülse in die entgegengesetzte Richtung ermöglicht einen größeren Strahlwinkel des Pulver-Luft-Gemisches. Die Hülse ermöglicht nur die Veränderung eines Rundstrahls. Bei einer Hülse mit Strahlformabschnitten beeinflusst der Überstand durch Einschnürung die Form des Pulver-Luft-Gemisches. Je nach Anordnung der Strahlformabschnitte wird die Form des Pulver-Luft-Gemisches verändert. Ist die Hülse mit den Strahlformabschnitten ohne Überstand auf die Düse geschoben, erzeugt sie einen Rundstrahl. Wird die Hülse heraus gezogen, verändert sich der Rundstahl stufenlos zu einer, durch die Anordnung der Strahlformabschnitte, vorgegebenen Form. Diese kann ein Flachstrahl, ein sich kreuzender Flachstrahl oder sonstige durch Strahleinschnürung erzielbare Formen sein.The slidable sleeve with jet-forming section arrangements on the nozzle body allows regulation of the width of the powder-air mixture. By moving the sleeve away from the spray gun, the powder-air stream can be narrowed and thus the powder order for narrow workpieces targeted. The displacement of the sleeve in the opposite direction allows a larger jet angle of the powder-air mixture. The sleeve allows only the change of a round jet. In a sleeve with jet forming sections, the supernatant by constriction affects the shape of the powder-air mixture. Depending on the arrangement of the beam shaping sections, the shape of the powder-air mixture is changed. If the sleeve with the jet shaping sections pushed without projection on the nozzle, it produces an omnidirectional jet. When the sleeve is pulled out, the round steel changes steplessly to a predetermined shape due to the arrangement of the beam shaping sections. This can be a flat jet, a crossed flat jet or other forms achievable by jet necking.

Die Hülse kann an der Austrittsseite nach Anspruch 11 z. B. einen kreisbogenförmigen Schnittverlauf aufweisen. Durch diese Gestaltung der Hülse kann das Pulver-Luft-Gemisch als Flachstrahl ausgebracht werden. Die weiter von der Sprühpistole entfernten Strahlformabschnitte der Hülse bewirken eine Verengung des Sprühstrahls. Durch die Verschiebung der Hülse kann eine Anpassung des Strahlwinkels des Flachstrahls erfolgen. Damit lassen sich sowohl schmale Werkstücke als auch große Flächen gut beschichten. Selbstverständlich können Hülsen mit unterschiedlich ausgeformter Austrittsseite auf die Düse aufgesteckt werden. Damit kann der Flachstrahl wunschgemäß variiert werden.The sleeve may at the exit side according to claim 11 z. B. have a circular arc-shaped cutting profile. By this design of the sleeve, the powder-air mixture can be applied as a flat jet. The jet shaping sections of the sleeve, which are further away from the spray gun, cause a narrowing of the spray jet. By shifting the sleeve, an adjustment of the beam angle of the flat jet can take place. This makes it possible to coat both narrow workpieces and large areas well. Of course, sleeves with differently shaped outlet side can be plugged onto the nozzle. Thus, the flat jet can be varied as desired.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 6 ist zwischen der Düse und der verschiebbaren Hülse eine Ringdüse angeordnet, durch die Führluft zugeführt werden kann. Mit der Führluft kann das durch die Düse gebildete Pulver-Luft-Gemisch entsprechend weiter transportiert werden. Damit kann auch ein Werkstück in größerer Entfernung mit Pulver beschichtet werden. Auch für automatisch geführte Sprühpistolen ergeben sich Vorteile, da die Pulver-Luft-Gemischtiefe durch Veränderung der Führluft geregelt werden kann.According to a further embodiment according to claim 6, an annular nozzle is arranged between the nozzle and the displaceable sleeve, can be supplied through the guide air. With the guide air, the powder-air mixture formed by the nozzle can be further transported accordingly. This allows a workpiece to be coated with powder at a greater distance. Also for automatically guided spray guns there are advantages, since the powder-air mixture depth can be controlled by changing the supply air.

Eine Ausführung nach Anspruch 10 weist eine Skaleneinteilung auf dem Düsenkörper auf, um die verschiebbare Hülse mit Strahlformabschnitt reproduzierbar einstellen zu können.An embodiment according to claim 10 has a scale graduation on the nozzle body in order to adjust the displaceable sleeve with beam shaping section reproducible.

Ein Gummiring zwischen Düsenkörper und Hülse dichtet nach Anspruch 7 beide Einheiten vorteilhaft gegen Strömungen in Richtung Bedienpersonal ab.A rubber ring between the nozzle body and sleeve seals according to claim 7 both units advantageous against currents in the direction of operating personnel.

Die Düse kann auch als separates Bauteil auf die Sprühpistole aufsteckbar sein. Damit sind die Düsen, ggf. mit Adapter, universell zusammen mit verschiedenen Sprühpistolen einsetzbar.The nozzle can also be plugged onto the spray gun as a separate component. Thus, the nozzles, possibly with adapter, can be used universally together with different spray guns.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.Several embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1 eine Düse in Längsschnittdarstellung mit einer aufgeschobener Hülse mit Strahlformabschnittsanordnung, 1 a nozzle in longitudinal section with a deferred sleeve with Strahlformabschnittsanordnung,

2 eine Düse in Längsschnittdarstellung mit aufgeschobener Hülse mit Strahlformabschnittsanordnung und Führlufteinrichtung, 2 a nozzle in longitudinal section with deferred sleeve with Strahlformabschnittsanordnung and guide air device,

3 eine Düse in Seitenansicht mit aufgeschobener Hülse mit Strahlformabschnittsanordnung mit ausgefahrener Stellung zur Erzeugung eines Flachstrahls und auf dem Düsenkörper aufgetragener Einstellskala, 3 a nozzle in side view with deferred sleeve with Strahlformabschnittsanordnung with extended position to produce a flat jet and on the nozzle body applied setting scale,

3a eine Draufsicht auf die Hülse nach 3 mit einer Strahlformabschnittsanordnung zur Erzeugung eines mittleren Flachstrahls, 3a a top view of the sleeve after 3 with a beam shaping section arrangement for producing a medium flat jet,

4 eine Düse in Seitenansicht mit aufgeschobener Hülse mit Strahlformabschnittsanordnung in mittlerer Stellung zur Erzeugung eines abgeflachten Rundstrahls und auf dem Düsenkörper aufgetragener Einstellskala, 4 a nozzle in side view with deferred sleeve with Strahlformabschnittsanordnung in the middle position to produce a flattened circular jet and on the nozzle body applied setting scale,

4a eine Draufsicht auf die Hülse nach 4 mit einer Strahlformabschnittsanordnung zur Erzeugung eines Flachstrahls mit großem Strahlwinkel, 4a a top view of the sleeve after 4 with a beam shaping section arrangement for producing a flat jet with a large beam angle,

5 eine Düse in Seitenansicht mit aufgeschobener Hülse mit Strahlformabschnittsanordnung in eingefahrener Stellung zur Erzeugung eines Rundstrahls und auf dem Düsenkörper aufgetragener Einstellskala und 5 a nozzle in side view with deferred sleeve with Strahlformabschnittsanordnung in the retracted position for generating an omnidirectional beam and on the nozzle body applied setting scale and

5a eine Draufsicht auf die Hülse nach 5 mit einer Strahlformabschnittsanordnung zur Erzeugung eines sich kreuzenden Flachstrahls mit großem Strahlwinkel. 5a a top view of the sleeve after 5 with a beam shaping section arrangement for producing a crossing flat jet with a large beam angle.

Die in 1 dargestellte Düse in Längsschnittdarstellung wird mit einem auf der rechten Seite abgebrochenen Düsenkörper 1 gezeigt. Der Düsenkörper 1 ist so gestaltet, dass er auf die nicht dargestellte restliche Sprühpistole aufgesteckt werden kann. Die Düse wird nach außen durch einen hohlzylindrischen Düsenkörper 1 abgeschlossen. Im Inneren gelangt das Pulver-Luft-Gemisch 16 aus der Sprühpistole in die Materialzuführung 2 des Düsenkörpers 1. Der Querschnitt des Eintrittskanals 2 weitet sich zu einem Mischraum 4. Im Mischraum 4 kommt es zu einer Umlenkung des Pulver-Luft-Gemisches 16 und somit zu einer stärkeren Verwirbelung, Vermischung und Expansion des Pulver-Luft-Gemisches 16. Daraus resultiert eine Homogenisierung des Pulver-Luft-Gemisches 16 und eine Veränderung der Fördermechanik von der Strähnenförderung zur Flugförderung, d. h. das Farbpulver ist gleichmäßig im Förderluftstrom verteilt und die Strömungsgeschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemisches 16 ist reduziert. Nach dem Mischraum 4 schließt sich eine Aufweitung zum Düsenkonus 5 an. Im Inneren des Materialzuführung 2 und des Düsenkonus 5 befindet sich der Verteilerschaft 10 mit dem Verteilerkegel 13 und der ionisierenden Zentralelektrode 14. Es hat sich herausgestellt, dass, wie in 1 und 2 dargestellt, die Abrisskante des Verteilerkegels 13 ein bis fünf Millimeter hinter der Düsenbegrenzungskante 6 zurückstehen sollte, um eine optimale Pulverbeschichtungswolke zu erzielen. Bei herkömmlichen Pulverdüsen ist eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemisches 16 am Düsenausgang notwendig, um eine gute Zerstäubung zu erreichen. Das hat zur Folge, dass sich das Pulver als Strahl und nicht als Wolke aus der Düse austritt. Daraus ergibt sich eine weniger gute, ungleichmäßige Abscheidung des Pulvers am Werkstück und ein hoher Verlust durch Overspray. Aufgrund der geringeren Strömungsgeschwindigkeit ist mit der gefundenen Lösung auch auf stark strukturierten Flächen eine gleichmäßige Pulverabscheidung bei geringen Verlusten möglich.In the 1 shown nozzle in longitudinal section is replaced with a broken off on the right side nozzle body 1 shown. The nozzle body 1 is designed so that it can be plugged onto the remaining spray gun, not shown. The nozzle is outwardly through a hollow cylindrical nozzle body 1 completed. Inside, the powder-air mixture passes 16 from the spray gun into the material supply 2 of the nozzle body 1 , The cross section of the inlet channel 2 expands to a mixing room 4 , In the mixing room 4 it comes to a deflection of the powder-air mixture 16 and thus to a greater turbulence, mixing and expansion of the powder-air mixture 16 , This results in a homogenization of the powder-air mixture 16 and a change in the conveying mechanism from the strands promotion to flight promotion, ie the color powder is evenly distributed in the conveying air flow and the flow velocity of the powder-air mixture 16 is reduced. After the mixing room 4 closes an expansion to the nozzle cone 5 at. Inside the material feeder 2 and the nozzle cone 5 is the distribution shaft 10 with the distributor cone 13 and the ionizing central electrode 14 , It turned out that, as in 1 and 2 shown, the spoiler lip of the distributor cone 13 one to five millimeters behind the nozzle boundary edge 6 should stand behind to achieve an optimal powder coating cloud. In conventional powder nozzles is a high flow velocity of the powder-air mixture 16 at the nozzle outlet necessary to achieve a good atomization. As a result, the powder emerges from the nozzle as a jet and not as a cloud. This results in a less good, uneven deposition of the powder on the workpiece and a high loss due to overspray. Due to the lower flow rate, the solution found enables uniform powder deposition with low losses even on heavily structured surfaces.

Ein Düsenkörper 1 mit verbessertem Mischraum 4 wird, wie dargestellt, durch eine erste Strömungsabrisskante 3 im Bereich des Übergangs von der Materialzuführung 2 zum Mischraum 4 erreicht. Die Strömungsabrisskante 3 bewirkt einen Strömungsabriss und führt damit zu stärkeren Turbulenzen. Die Durchmischung des Pulver-Luft-Gemisches 16 wird so verbessert.A nozzle body 1 with improved mixing space 4 is represented by a first stall edge as shown 3 in the area of the transition from the material supply 2 to the mixing room 4 reached. The stall edge 3 causes a stall and thus leads to greater turbulence. The mixing of the powder-air mixture 16 will be improved.

Vorzugsweise befindet sich die Strömungsabrisskante 3 in der Querschnittserweitung des Mischraumes 4. Zusätzlich kann der Umlenkbund 11 in Verbindung mit einer zweiten Strömungsabrisskante 12 die Durchmischung, die Homogenisierung und die Strömungsreduzierung des Pulver-Luft-Gemisches 16 erheblich verbessern.Preferably, the stall edge is located 3 in the cross-sectional widening of the mixing space 4 , In addition, the deflection collar 11 in conjunction with a second stall edge 12 the mixing, the homogenization and the flow reduction of the powder-air mixture 16 significantly improve.

Das Pulver-Luft-Gemisch 16 kann durch Strahlformabschnittsanordnungen 19 der aufsteckkbaren, verschiebbaren und verdrehbaren Hülse 18 verengt werden, wenn die Hülse 18 in Strömungsrichtung verschoben wird. Je nach Position der Hülse 18 ist eine unterschiedliche, stufenlose Form und Aufweitung des Pulver-Luft-Gemisches 16 möglich, beispielsweise vom Flachstrahl zum Rundstahl. Die Verschiebung ist einfach möglich und kann auch während des Beschichtungsvorganges den Erfordernissen entsprechend angepasst werden.The powder-air mixture 16 can by beam forming section arrangements 19 the aufsteckkbaren, slidable and rotatable sleeve 18 be narrowed when the sleeve 18 is moved in the flow direction. Depending on the position of the sleeve 18 is a different, stepless shape and expansion of the powder-air mixture 16 possible, for example, from the flat jet to the round steel. The shift is easily possible and can also be adapted during the coating process according to the requirements.

Eine von 1 ausgehende Weiterentwicklung ist in der 2 gezeigt. Sie besteht in einer auf dem zylindrischen Düsenkörper 1 längsverschiebbaren Hülse 18 mit Strahlformabschnittsanordnung 19 und mit Führluft 17 arbeitend. Die längsverschiebbare Hülse 18 mit Strahlformabschnitt 19 ermöglicht es, die Form und Aufweitung des aus dem Düsenkörper 1 austretenden Pulver-Luft-Gemisches 16 zu variieren. Zusätzlich ist die Zufuhr von Führluft 17 dargestellt. Dazu ist zwischen Düsenkörper 1 und Hülse 18 eine Ringdüse mit Rädelung 7 angeordnet, durch die zusätzlich Führluft 17 zugeführt wird. Die Führluft 17 wird über den Führluftverteilraum 8 der Ringdüse mit Rädelung 7 zugeführt.One of 1 outgoing development is in the 2 shown. It consists in a on the cylindrical nozzle body 1 longitudinally displaceable sleeve 18 with beam molding section arrangement 19 and with lead air 17 working. The longitudinally displaceable sleeve 18 with beam shaping section 19 allows the shape and expansion of the nozzle body 1 exiting powder-air mixture 16 to vary. In addition, the supply of guided air 17 shown. This is between nozzle body 1 and sleeve 18 a ring nozzle with ringing 7 arranged, through the additional guide air 17 is supplied. The lead air 17 is via the lead air distribution space 8th the ring nozzle with ringing 7 fed.

Die zusätzliche Führluft 17 ermöglicht es, das Pulver-Luft-Gemisch 16 weiter zu transportieren. Damit können entferntere Werkstückteile besser beschichtet werden. Damit ergeben sich Vorteile bei der Beschichtung mit automatischen Pulverpistolen, die in der Regel an linear arbeitenden Bewegungsautomaten befestigt sind. Hier wird die Form des Pulver-Luft-Gemisch 16 an die erforderliche Beschichtungstiefe mittels Veränderung der Führluft 17 angepasst.The additional supply air 17 allows the powder-air mixture 16 continue to transport. This allows better coating of removed workpiece parts. This results in advantages in the coating with automatic powder guns, which are usually attached to linear motion machine. Here is the shape of the powder-air mixture 16 to the required depth of coating by means of changing the supply air 17 customized.

Mit Hilfe der Führluft 17 kann das Pulver-Luft-Gemisch 16 in seiner Aufweitung bzw. Einengung variiert werden.With the help of the lead air 17 can the powder-air mixture 16 be varied in its expansion or constriction.

Die Strahlformabschnittsanordnung 19 besteht aus mindestens zwei gegenüberstehenden Erhebungen mit dazwischenliegenden rechteckigen oder halbkreisförmigen Aussparungen. 3 zeigt eine Hülse 18 mit kreisbogenförmig ausgeschnittener Hülsenbegrenzungskante 20. Dadurch wird die Hülse 18 zur Hülse mit Strahlformabschnittsanordnungen 19. Durch diese Gestaltung sind zwei gegenüberliegende Strahlformabschnitte, in 3a oben und unten dargestellt, der Austrittsseite der Hülse 18 weiter von der Düsenbegrenzungskante 6 des Düsenkörpers 1 entfernt und verengen somit das Pulver-Luft-Gemisch 16. Die beiden seitlichen Strahlformabschnitte der Austrittsseite der Hülse 18 befinden sich näher an der Düsenbegrenzungskante 6, was zu einer Aufweitung des Pulver-Luft-Gemisch 16 führt. Auf diese Weise kann mit der Düse 1 ein Pulver-Luft-Gemisch 16 als Flachstrahl erzeugt werden. Mit einem Flachstrahl können größere Flächen sehr gut beschichtet werden.The beam forming section arrangement 19 consists of at least two opposite elevations with intervening rectangular or semicircular recesses. 3 shows a sleeve 18 with circular-shaped cut out sleeve edge 20 , This will cause the sleeve 18 to the sleeve with beam forming section arrangements 19 , By this design are two opposite beam shaping sections, in 3a shown at the top and bottom, the exit side of the sleeve 18 further from the nozzle boundary edge 6 of the nozzle body 1 removed and thus narrow the powder-air mixture 16 , The two lateral beam shaping sections of the exit side of the sleeve 18 are closer to the nozzle boundary edge 6 , leading to an expansion of the powder-air mixture 16 leads. This way can with the nozzle 1 a powder-air mixture 16 be produced as a flat jet. With a flat jet larger surfaces can be coated very well.

Die Weite des Flachstrahls kann bis hin zum Rundstrahl beim vollständigen Aufschieben der Hülse 18 auf die Düse verändert werden. Durch Umdrehen der Hülse 18 kann durch den geraden Hülsenabschluss ein in seiner Weite variierbarer Rundstrahl erzeugt werden. Damit ist die Hülse 18 universell einsetzbar.The width of the flat jet can be up to the round jet when completely pushing the sleeve 18 be changed to the nozzle. By turning the sleeve 18 can be generated by the straight sleeve end a variable in its width omnidirectional. This is the sleeve 18 universally applicable.

Somit besteht die Möglichkeit der Anpassung des Sprühstrahls an unterschiedliche Werkstückgeometrien.Thus, there is the possibility of adjusting the spray to different workpiece geometries.

4 und 4a zeigen eine Düse 1 und eine Hülse 18 mit rechteckig ausgeschnittener Hülsenbegrenzungskante 20 in mittlerer Stellung. Zur exakten Einstellung der Hülsenverschiebung ist eine Skala 21 auf dem Düsenkörper 1 aufgebracht. Der rechteckige Ausschnitt der Hülsenbegrenzungskante 20 ermöglicht einen besonders weit aufgefächerten Flachstrahl. Die mittlere Hülseneinstellung bewirkt einen weit aufgefächerten abgeflachten Rundstrahl. 4 and 4a show a nozzle 1 and a sleeve 18 with rectangular cut out sleeve border 20 in middle position. For exact adjustment of the sleeve displacement is a scale 21 on the nozzle body 1 applied. The rectangular section of the sleeve boundary edge 20 enables a particularly wide-spread flat jet. The middle sleeve setting causes a wide-spread flattened round jet.

5 und 5a zeigen einen Düsenkörper 1 und eine Hülse 18 mit vierfach rechteckig ausgeschnittener Hülsenbegrenzungskante 20 in vollständig aufgeschobener Stellung (kein Überstand der Hülsenbegrenzungskante). Zur exakten Einstellung der Hülsenverschiebung ist eine Skala 21 auf dem Düsenkörper 1 aufgebracht. Der vierfache rechteckige Ausschnitt der Hülsenbegrenzungskante 20 erzeugt einen gekreuzten Flachstrahl. Die vollständig aufgeschobene Hülsenstellung bewirkt einen Rundstrahl. 5 and 5a show a nozzle body 1 and a sleeve 18 with quadrangular cut out sleeve border 20 in fully pushed position (no protrusion of the sleeve boundary edge). For exact adjustment of the sleeve displacement is a scale 21 on the nozzle body 1 applied. The quadruple rectangular cutout of the sleeve boundary edge 20 produces a crossed flat jet. The completely pushed sleeve position causes a round jet.

Mit dem in den 1 und 2 gezeigten Düsenkörper 1 wird ein Sprühverfahren realisiert, bei dem das Pulver-Luft-Gemisch 16 beim Eintritt in den Düsenkörper 1 zunächst in einen Mischraum 4 gelangt, um dort durch eine turbulente Strömung homogenisiert zu werden und nachfolgend im Bereich des Austrittskonus 5 der Düse 2 zu expandieren. Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass die Homogenisierung nicht mehr nach dem Austritt aus dem Düsenkörper 1, sondern innerhalb des Düsenkörpers 1 erfolgt, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit reduziert werden kann. Bei herkömmlichen Pulverdüsen ist eine hohe Strömungsgeschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemisches 16 notwendig, um eine gute Verteilung des Pulvers im Pulver-Luft-Gemisches 16 beim Austritt aus der Düse zu erzielen. Diese hohe Strömungsgeschwindigkeit hat jedoch zur Folge, dass sich das Pulver nicht gleichmäßig und vor allen Dingen bei strukturierten Werkstoffoberflächen in zurückstehenden Abschnitten weniger gut abscheidet. Von vorstehenden Kanten wird das Pulver abgeblasen. In Vertiefungen bildet sich ein Luftstau. Daraus resultiert ein ungleichmäßig beschichtetes Werkstück. Diese Nachteile werden aufgrund der geringeren Strömungsgeschwindigkeit der gefundenen Lösung vermieden. Damit können Werkstücke unterschiedlicher Geometrien gleichmäßig mit Farbpulver beschichtet werden. Eine Weiterentwicklung des Verfahrens wird durch eine Strahlformung unmittelbar am Austritt aus dem Düsenkörper 1 erzielt. Eine längsverschiebbare Hülse 18 ermöglicht eine Verengung bzw. Aufweitung des Pulver-Luft-Gemisches 16. Durch verschieden angeordnete Strahlformabschnittsanordnungen 19 an der Austrittsseite der Hülse 18 kann das Pulver-Luft-Gemisch 16 z. B. zu einem Flachstrahl oder zwei sich kreuzende Flachstrahlen geformt werden.With the in the 1 and 2 shown nozzle body 1 a spray process is realized in which the powder-air mixture 16 when entering the nozzle body 1 first in a mixing room 4 passes there to be homogenized by a turbulent flow and subsequently in the region of the exit cone 5 the nozzle 2 to expand. The advantage of the method is that the homogenization no longer after the exit from the nozzle body 1 but within the nozzle body 1 takes place, whereby the flow velocity can be reduced. In conventional powder nozzles is a high flow velocity of the powder-air mixture 16 necessary to ensure a good distribution of the powder in the powder-air mixture 16 to get out of the nozzle. However, this high flow velocity has the consequence that the powder does not deposit uniformly and, above all, in the case of structured material surfaces in recessed sections, less readily. From protruding edges, the powder is blown off. In depressions an air accumulation forms. This results in an unevenly coated workpiece. These disadvantages are avoided due to the lower flow rate of the solution found. This allows workpieces of different geometries to be evenly coated with color powder. A further development of the method is by beam forming directly at the exit from the nozzle body 1 achieved. A longitudinally displaceable sleeve 18 allows a narrowing or expansion of the powder-air mixture 16 , By differently arranged beam shaping section arrangements 19 at the exit side of the sleeve 18 can the powder-air mixture 16 z. B. to a flat jet or two intersecting flat jets are formed.

Der Transport des Pulver-Luft-Gemisches 16 kann durch einen zwischen Düsenkörper 1 und Hülse 18 ringförmig zugeführten Führluftstrom 17 bei Beibehaltung der Durchmischung des Pulver-Luft-Gemisches 16 verbessert werden.The transport of the powder-air mixture 16 can through a between nozzle body 1 and sleeve 18 ring-shaped supply air flow 17 while maintaining the mixing of the powder-air mixture 16 be improved.

Die vielfältigen Möglichkeiten der Beeinflussung des Sprühstrahls durch Variation der Geschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemisches 16, Geschwindigkeit der Führluft 17 und der Strahlform mittels Hülse 18 mit Strahlformabschnittsanordnungen 19 ermöglichen den Einsatz der Erfindung für verschiedene Pulverpistolen, Pulverarten, Pulveranteile am Pulver-Luft-Gemisch, Werkstoffgeometrien, Strahlformen und Beschichtungsgeschwindigkeiten mit den beschriebenen Vorteilen. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, dass die Geschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemisches 16 so gering wie möglich eingestellt werden sollte. Damit werden Pulververluste minimiert. Durch Erhöhung des Führluftstromes 17 kann die Förderlänge des Pulver-Luft-Gemisches 16 an eine größere Entfernung zwischen Werkstück und Pistole angepasst werden.The various possibilities of influencing the spray jet by varying the speed of the powder-air mixture 16 , Speed of the lead air 17 and the beam shape by means of sleeve 18 with beamform section arrangements 19 allow the use of the invention for various powder guns, powder types, powder fractions of the powder-air mixture, material geometries, beam shapes and coating speeds with the advantages described. It has proved to be advantageous that the speed of the powder-air mixture 16 should be set as low as possible. This minimizes powder losses. By increasing the guide air flow 17 can the conveying length of the powder-air mixture 16 be adapted to a greater distance between the workpiece and the gun.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Düsenkörpernozzle body
22: Materialzuführung, EintrittskanalMaterial supply, inlet channel
33: Strömungsabrisskante 1Stall edge 1
44: Mischraummixing room
55: Düsenkonusnozzle cone
66: DüsenbegrenzungskanteNozzles boundary edge
77: Ringdüse mit RädelungRing nozzle with ringing
88th: FührluftverteilraumFührluftverteilraum
99: Gummiringrubber ring
1010: Verteilerschaftdistributing shaft
1111: UmlenkbundUmlenkbund
1212: Strömungsabrisskante 2Stall edge 2
1313: Verteilerkegeldistributor cone
1414: Zentralelektrodecentral electrode
1515: Verteilerkantedistribution edge
1616: Pulver-Luft-GemischPowder-air mixture
1717: Führluftreturn air
1818: Hülseshell
1919: StrahlformabschnittsanordnungBeam shape section assembly
2020: HülsenbegrenzungskanteSleeve boundary edge
2121: Skalascale

Claims

Method for dispensing powder by means of a powder spray gun, characterized in that a powder-air mixture ( 16 ) in a nozzle body ( 1 ) via a material feed ( 2 ) first into a mixing room ( 4 ), there is a turbulent flow through a first stall edge ( 3 ) and a second stall edge ( 12 ) is thereby homogenized and subsequently in the region of the outlet cone ( 5 ) of the nozzle body ( 1 ) expands.

Method for dispensing powder by means of a powder spray gun according to claim 1, characterized in that the powder-air mixture ( 16 ) after exiting the nozzle body ( 1 ) by a beam shaping section arrangement ( 19 ) a displaceable and rotatable sleeve ( 18 ) is formed.

Method for dispensing powder by means of a powder spray gun according to one of the preceding claims, characterized in that the jet of the powder-air mixture ( 16 ) after expansion with a beam shaping section arrangement ( 19 ) a displaceable and rotatable sleeve ( 18 ) and by means of an outer annular guide air flow ( 17 ) being affected.

Powder spray gun for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the nozzle body ( 1 ) a centrally arranged material supply ( 2 ), in which in turn a distribution shaft ( 10 ), the material supply ( 2 ) at the end of the distribution ( 10 ) into a mixing room ( 4 ) and the transition from the material feed ( 2 ) to the mixing room ( 4 ) a first, sharp-edged stall edge ( 3 ) and the distribution ( 10 ) cone-shaped as Umlenkbund ( 11 ) widens and the transition from the Umlenkbund ( 11 ) to a round bar a second flow-off edge ( 12 ), the round rod into the region of a nozzle cone ( 5 ) with a nozzle boundary edge ( 6 ) and then into a distribution cone ( 13 ), which with its distribution edge ( 15 ) in front of the nozzle boundary edge ( 6 ) ends and in the middle in the direction of the outlet opening of the nozzle body ( 1 ) a central electrode ( 14 ) owns

Pulverspühpistole for performing the method according to claim 2, characterized in that the powder spray gun according to claim 4 on the outer circumference of the nozzle body ( 1 ) an attachable, slidable and rotatable sleeve ( 18 ) with a beam shaping section arrangement ( 19 ), wherein the beam shaping section arrangement ( 19 ) at the free end of the sleeve ( 18 ) So in the region of the outlet side of the sleeve ( 18 ) lies.

Powder spray gun for carrying out the method according to claim 3, characterized in that between nozzle body ( 1 ) and the displaceable and rotatable sleeve ( 18 ) a guide air distribution chamber ( 8th ) is arranged with an air supply and the Leitluftverteilerraum ( 8th ) in the direction of the outlet opening of the nozzle body ( 1 ) a narrow outlet opening between the nozzle body ( 1 ) and sleeve ( 18 ) for the lead air ( 17 ) owns.

Pulverspühpistole according to claim 5 and 6, characterized in that between nozzle body ( 1 ) and the sleeve ( 18 ) a rubber ring ( 9 ) is arranged.

Powder spray gun according to at least one of claims 5 to 7, characterized in that the distributor edge ( 15 ) of the distributor cone ( 13 ) 1 to 5 mm behind the nozzle boundary edge ( 6 ) stands behind.

Powder spray gun according to one of claims 5 to 8, characterized in that between displaceable sleeve ( 18 ) and the nozzle body ( 1 ) a ring nozzle with ringing ( 7 ) is arranged, by the guide air ( 7 ) can be fed.

Powder spray gun according to one of the preceding claims 5 to 9, characterized in that the nozzle body ( 1 ) on its outside an annular scale ( 21 ) having.

Powder spray gun according to one of the preceding claims 5 to 10, characterized in that the jet shaping section arrangement ( 19 ) consists of at least two opposing protrusions with intermediate rectangular or semicircular recesses.