DE102023114613A1

DE102023114613A1 - Method for dispensing powder and powder spray nozzle for carrying out the method

Info

Publication number: DE102023114613A1
Application number: DE102023114613.0A
Authority: DE
Inventors: Joachim Pingel
Original assignee: P S Pulverbeschichtungs U Staubfilteranlagen GmbH; P+s Pulverbeschichtungs U Staubfilteranlagen GmbH
Current assignee: P S Pulverbeschichtungs U Staubfilteranlagen GmbH; P+s Pulverbeschichtungs U Staubfilteranlagen GmbH
Priority date: 2022-06-03
Filing date: 2023-06-02
Publication date: 2023-12-14
Also published as: WO2023232199A3; WO2023232199A2

Abstract

Verfahren zum Ausbringen von Pulver und Pulversprühdüse zur Durchführung des VerfahrensDie Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Pulversprühdüse zum Ausbringen von Pulver mittels eines Pulver-Luft-Gemisches bereitzustellen. Die erfindungsgemäße Pulversprühdüse soll eine gleichmäßige Verteilung des Pulvers auf dem zu beschichtenden Werkstück und damit eine gleichmäßige Pulverabscheidung auf dem Werkstück ermöglichen.Verfahren zur Herstellung einer Pulverbeschichtung auf einem Werkstück, wobei ein Pulver-Luft-Gemisch zu einer Pulversprühdüse (1) gefördert wird und mittels eines Verteilers (5) vorverteilt und im Bereich des Verteilers (5) mittels zumindest einer zumindest am Verteiler (5) angeordneten Elektrode (6) aufgeladen und durch die Aufladung eine Pulverwolke gebildet wird, wobei der Luftanteil im Pulver-Luft-Gemisch so gewählt oder eingestellt wird, dass die Pulverwolke durch den strömenden Luftanteil von der Pulversprühdüse (1) in Richtung oder zum Werkstück bewegt wird und die Pulverwolke durch den Einfluss des elektrischen Feldes und entlang der Feldlinien weiter an das Werkstück bewegt oder getragen werden.Method for dispensing powder and powder spray nozzle for carrying out the process The object of the invention is to provide a powder spray nozzle for dispensing powder using a powder-air mixture. The powder spray nozzle according to the invention is intended to enable a uniform distribution of the powder on the workpiece to be coated and thus a uniform powder deposition on the workpiece. Method for producing a powder coating on a workpiece, wherein a powder-air mixture is conveyed to a powder spray nozzle (1) and by means of a distributor (5) and charged in the area of the distributor (5) by means of at least one electrode (6) arranged at least on the distributor (5) and a powder cloud is formed by the charging, the proportion of air in the powder-air mixture being selected as follows or It is set that the powder cloud is moved by the flowing air from the powder spray nozzle (1) towards or towards the workpiece and the powder cloud is moved or carried further to the workpiece by the influence of the electric field and along the field lines.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbringen von Pulver und eine Pulversprühdüse zur Durchführung des Verfahrens zum Ausbringen von Pulver mittels eines Pulver-Luft-Gemisches um eine Pulverbeschichtung auf einem Werkstück zu realisieren.The invention relates to a method for applying powder and a powder spray nozzle for carrying out the method for applying powder using a powder-air mixture in order to achieve a powder coating on a workpiece.

Bisher wird die Pulverwolke mittels Versprühen eines Pulver-Luft-Gemisches zu einer Pulverwolke und damit mit der darin enthaltenen Luft mittels einer Düse erreicht. Die Aufladung oder Ionisierung erfolgt durch das elektrische Feld der Elektrode an der Düse und im Verlauf der Feldlinien hin zum Werkstück. Hierbei kommt jedoch sehr viel Luft und eine für die Zerstäubung zur Pulverwolke hohe Strömungsgeschwindigkeit der Luft zum Einsatz. Diese Luft wird jeweils mit aufgeladen oder ionisiert. Einerseits führt die schnelle Luft dazu, dass das Pulver, welches sich aus unterschiedliche großen Pulverkörnern zusammensetzt und ein Kornspektrum aufweist, je nach Größe in der Pulverwolke unterschiedlich stark beschleunigt wird und mit entsprechend unterschiedlicher Geschwindigkeit zum Werkstück gelangt. Die ebenfalls geladene oder ionisierte Luft behindert jedoch die Abscheidung des Pulvers. Zudem kommt es kaum oder nicht zu Abscheidungen des Pulvers auf hinterschnitten oder rückwärtigen Bereichen des Werkstücks.So far, the powder cloud has been achieved by spraying a powder-air mixture into a powder cloud and thus with the air contained therein using a nozzle. The charging or ionization occurs through the electric field of the electrode on the nozzle and along the course of the field lines towards the workpiece. However, a lot of air and a high air flow speed are used to atomize the powder cloud. This air is charged or ionized. On the one hand, the fast air means that the powder, which is made up of powder grains of different sizes and has a grain spectrum, is accelerated to different degrees depending on its size in the powder cloud and reaches the workpiece at a correspondingly different speed. However, the air, which is also charged or ionized, hinders the separation of the powder. In addition, there is little or no deposition of powder on undercut or rear areas of the workpiece.

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 Druckschrift DE 10 2011 055 660 A1 ist eine Pulversprühpistole mit einem Verteilerkegel und einer Elektrode zum Ausbringen von Pulver bekannt. Innerhalb des Düsenkörpers erweitert sich der Eintrittskanal zu einem Mischraum über eine scharfkantige Strömungsabrisskante. Diese Querschnittserweiterung führt zu Turbulenzen, die wiederum eine gute Durchmischung und damit eine Homogenisierung der Pulver-Luft-Strömung und eine Flugförderung bewirken. 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.From the publication DE 10 2011 055 660 A1 a powder spray gun with a distributor cone and an electrode for dispensing powder is known. Within the nozzle body, the inlet channel expands into a mixing space via a sharp-edged flow separation edge. This cross-sectional expansion leads to turbulence, which in turn causes good mixing and thus homogenization of the powder-air flow and promotes flight. The homogenization of the powder-air flow in the mixing chamber also reduces the flow speed due to the simultaneous expansion, which has a positive effect on the even distribution and precipitation of the powder on the workpiece, especially in recesses.

In Dokument EP 870546 B1 ist Pulver-Sprühvorrichtung mit einem Rotationszerstäuber offenbart Der Rotationszerstäuber ist am Pulverauslass der Düse angeordnet.In document EP 870546 B1 A powder spraying device with a rotary atomizer is disclosed. The rotary atomizer is arranged at the powder outlet of the nozzle.

In EP 1354634 A2 ist eine Pulversprühpistole offenbart, bei der der im Strömungskanal angeordnete konische Verteiler außerhalb des Düsenkörpers den größten Durchmesser aufweist. Die Elektrode ist im Strömungskanal angeordnet. Auch in der US 5904294 A , der EP 230694 A1 , der US 4634058 A und der EP 0362269 A1 sind die konischen Verteiler der Partikelverteildüse jeweils außerhalb des Düsenkörpers angeordnet.In EP 1354634 A2 A powder spray gun is disclosed in which the conical distributor arranged in the flow channel has the largest diameter outside the nozzle body. The electrode is arranged in the flow channel. Also in the US 5904294 A , the EP 230694 A1 , the US 4634058 A and the EP 0362269 A1 the conical distributors of the particle distribution nozzle are each arranged outside the nozzle body.

Weiterhin ist aus Dokument EP 547397 A1 eine Pulver-Beschichtungspistole bekannt bei der der Prallkörper mit der Elektrode außerhalb des Düsenkörpers angeordnet ist.Furthermore it is out of document EP 547397 A1 a powder coating gun is known in which the impact body with the electrode is arranged outside the nozzle body.

Aus dem Dokument EP 381689 A1 ist eine Pulversprühpistole bekannt, in der der Verteiler mit der Elektrode axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist.From the document EP 381689 A1 A powder spray gun is known in which the distributor with the electrode is arranged to be displaceable in the axial direction.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Ausbringen von Pulver und eine Pulversprühdüse zur Durchführung des Verfahrens zum Ausbringen von Pulver mittels eines Pulver-Luft-Gemisches bereitzustellen. Die erfindungsgemäße Pulversprühdüse soll eine gleichmäßige oder bessere Bildung der Pulverwolke und eine gleichmäßige Verteilung des Pulvers auf dem zu beschichtenden Werkstück und damit eine gleichmäßige Pulverabscheidung auf dem Werkstück ermöglichen.The object of the invention is to provide a method for dispensing powder and a powder spray nozzle for carrying out the process for dispensing powder using a powder-air mixture. The powder spray nozzle according to the invention is intended to enable a uniform or better formation of the powder cloud and a uniform distribution of the powder on the workpiece to be coated and thus a uniform powder deposition on the workpiece.

Mit der Pulversprühdüse soll ein gleichmäßiger Pulverauftrag mit hohem Eindringvermögen auch in Vertiefungen am zu behandelnden Werkstück ermöglicht werden. Insbesondere soll die Pulverabscheidung auch in Ecken, Hinterschneidungen und an aerodynamisch und in Bezug auf die Elektrostatik oder Feldausbreitung ungünstig gestalteten Werkstücken gleichmäßig erfolgen. Letztlich soll ein hoher und gleichmäßiger Abscheidegrad des Pulvers auf der jeweiligen Werkstückoberfläche realisiert werden. Dazu soll das Pulver-Luft-Verhältnis im Pulver-Luft-Gemisch zugunsten des Pulvers erhöht oder anders formuliert in Bezug auf eine definierte Menge Pulver der Luftanteil reduziert werden, da sich geladene Luft negativ auf die Pulverabscheidung auswirkt.The powder spray nozzle is intended to enable uniform powder application with high penetration even into recesses on the workpiece to be treated. In particular, the powder deposition should also take place evenly in corners, undercuts and on workpieces that are designed to be unfavorable aerodynamically and in terms of electrostatics or field propagation. Ultimately, a high and uniform degree of separation of the powder on the respective workpiece surface should be achieved. To do this, the powder-air ratio in the powder-air mixture should be increased in favor of the powder or, in other words, the proportion of air should be reduced in relation to a defined amount of powder, since charged air has a negative effect on powder separation.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Pulversprühdüse können bevorzugt bei einer Pulversprühdüse mit Pulverpumpe zum Einsatz kommen. Es auch möglich, dass eine Pulversprühdüse zum Einsatz kommt, die von einem Förderinjektor mit dem Pulver-Luft-Gemisch gespeist wird.The method according to the invention and the powder spray nozzle according to the invention can preferably be used in a powder spray nozzle with a powder pump. It is also possible for a powder spray nozzle to be used, which is fed with the powder-air mixture from a feed injector.

Die Erfindungsaufgabe wird mit einer gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs und des Nebenanspruchs gelöst.The object of the invention is solved with one according to the features of the main claim and the secondary claim.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Pulverbeschichtung auf einem Werkstück sieht vor, das ein Pulver-Luft-Gemisch zu einer Pulversprühdüse gefördert wird und mittels eines Verteilers vorverteilt und im Bereich des Verteilers mittels zumindest einer zumindest am Verteiler angeordneten Elektrode mit einer Hochspannung aufgeladen und durch die Aufladung und der elektrostatischen Abstoßung eine Expansion der Pulverpartikel erfolgt und damit eine Pulverwolke gebildet wird, wobei der Luftanteil im Pulver-Luft-Gemisch so gewählt oder eingestellt wird, dass die Pulverwolke durch den strömenden Luftanteil von der Pulversprühdüse in Richtung oder zum Werkstück bewegt wird und die Pulverwolke durch den Einfluss des durch die Hochspannung gebildeten elektrischen Feldes und entlang der Feldlinien weiter an das Werkstück bewegt oder getragen werden.The method according to the invention for producing a powder coating on a workpiece provides for a powder-air mixture is conveyed by a powder spray nozzle and pre-distributed by means of a distributor and charged with a high voltage in the area of the distributor by means of at least one electrode arranged at least on the distributor and the charging and the electrostatic repulsion result in an expansion of the powder particles and thus a powder cloud is formed, with the air content in Powder-air mixture is selected or adjusted so that the powder cloud is moved by the flowing air component from the powder spray nozzle towards or towards the workpiece and the powder cloud is moved further to the workpiece by the influence of the electric field formed by the high voltage and along the field lines or be worn.

Mittels des Verfahrens werden die Partikel durch Bereiche der Elektroden des Verteilers oder Prallobjektes mit höherem elektrostatischem Potential geführt und damit die Ladung und die Abstoßungskräfte erhöht. Es hat sich überraschend gezeigt, dass sich die Partikelwolke verfeinern lässt, ohne dafür die Luftmenge zu erhöhen. Die durch die anliegende Hochspannung hervorgerufene Abstoßung der Partikel untereinander wird eine weiche und homogene Partikelwolke erzeugt. Wegen der vergleichsweise geringen Luftmenge und einem begrenzten Strom von beispielsweise nur 10 µA wird die Anzahl an Luft-Ionen gering gehalten. Bei einer Coronaufladung sind Stromstärken zwischen 10 µA und 100 µA üblich, bei einer triboelektrischen Aufladung sind es bis zu 5 µA. Trotz des geringen Stromflusses bildet die Hochspannung dennoch ausreichend Ionen, um eine hervorragende Ladung des Pulver-Luft-Gemisches zu erreichen. Somit wird der Einfluss des elektrischen Feldes auf eine überschüssige Luft als störende Raumladung verringert. So wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine langsam strömende und fein verteilte Pulverwolke mit einer hervorragenden Aufladung der Pulverpartikel erreicht und die Anzahl an Luft-Ionen gering gehalten.Using the method, the particles are guided through areas of the electrodes of the distributor or impact object with higher electrostatic potential, thereby increasing the charge and repulsive forces. It has surprisingly been shown that the particle cloud can be refined without increasing the amount of air. The repulsion between the particles caused by the applied high voltage creates a soft and homogeneous particle cloud. Because of the comparatively small amount of air and a limited current of, for example, only 10 µA, the number of air ions is kept low. With corona charging, current strengths between 10 µA and 100 µA are common, with triboelectric charging it is up to 5 µA. Despite the low current flow, the high voltage still forms sufficient ions to achieve excellent charging of the powder-air mixture. This reduces the influence of the electric field on excess air as a disruptive space charge. With the method according to the invention, a slowly flowing and finely distributed powder cloud with excellent charging of the powder particles is achieved and the number of air ions is kept low.

Es hat sich gezeigt, dass die Pulverwolke in Ihrer Struktur und Ausprägung nicht durch die Luftmenge sondern durch die Hochspannung und die Stromstärke sowie das dadurch gebildete elektrische Feld gesteuert oder modelliert wird. Es hat sich ebenfalls gezeigt, dass ohne angelegte Hochspannung oder ohne elektrisches Feld keine Pulverwolke erzeugt wird, sondern dass das Pulver als Strahl die Pulversprühdüse verlässt, ohne eine Pulverwolke zu bilden.It has been shown that the structure and shape of the powder cloud is not controlled or modeled by the amount of air but by the high voltage and current strength as well as the electric field formed thereby. It has also been shown that without an applied high voltage or without an electric field, no powder cloud is generated, but that the powder leaves the powder spray nozzle as a jet without forming a powder cloud.

Vorteilhaft lässt sich der Luftanteil hinsichtlich des Volumens und/oder hinsichtlich der Strömungsgeschwindigkeit wählen oder einstellen, so dass die Bildung der Pulverwolke nicht behindert und zielgerichtet die Menge an Luft bereitgestellt wird, um die Pulverwolke zumindest initial in Richtung Werkstück zu bewegen und zu tragen.The proportion of air can advantageously be selected or adjusted in terms of volume and/or flow speed so that the formation of the powder cloud is not hindered and the amount of air is provided in a targeted manner in order to at least initially move and carry the powder cloud towards the workpiece.

Vorteilhaft erfolgt die Aufladung mittels der zumindest einen zumindest am Verteiler angeordneten Elektrode in einem von der Pulversprühdüse zumindest seitlich oder radial begrenzten und axial zwischen dem Verteiler und zumindest einer Austrittsöffnung definierten Raum als Aufladungsraum erfolgt, wodurch der Einfluss der Hochspannung sowie des elektrischen Feldes zur Bildung der Pulverwolke begünstigt wird.The charging advantageously takes place by means of the at least one electrode arranged at least on the distributor in a space defined at least laterally or radially by the powder spray nozzle and defined axially between the distributor and at least one outlet opening as a charging space, whereby the influence of the high voltage and the electric field to form the Powder cloud is favored.

Indem die Aufladung mittels zumindest einer zusätzlichen Elektrode auf oder an der radialen Wandung, auch als Konusabschnitt bezeichnet, des seitlich oder radial begrenzten und axial zwischen dem Verteiler und zumindest der Austrittsöffnung definierten Raum als Aufladungsraum erfolgt, wird der Einfluss der Hochspannung sowie des elektrischen Feldes zur Bildung der Pulverwolke begünstigt.By charging by means of at least one additional electrode on or on the radial wall, also referred to as a cone section, of the laterally or radially delimited and axially defined space as a charging space between the distributor and at least the outlet opening, the influence of the high voltage and the electric field becomes Formation of the powder cloud is promoted.

Indem durch den Einfluss des elektrischen Feldes und/oder mittels der Feldlinien das Pulver um das Werkstück herum auf hinterschnitte oder rückwärtige Bereiche des Werkstücks geführt wird, wir die gleichmäßige Abscheidung begünstigt.By using the influence of the electric field and/or the field lines to guide the powder around the workpiece to undercuts or rear areas of the workpiece, uniform deposition is promoted.

Vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren mittels der erfindungsgemäßen Düse durchführen.The method according to the invention can advantageously be carried out using the nozzle according to the invention.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Pulversprühdüse zum Ausbringen von Pulver mittels eines Pulver-Luft-Gemisches, um eine Pulverbeschichtung auf einem Werkstück zu realisieren. Die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt insbesondere mit der erfindungsgemäßen Pulversprühdüse.Another aspect of the invention is a powder spray nozzle for applying powder using a powder-air mixture in order to achieve a powder coating on a workpiece. The method according to the invention is carried out in particular with the powder spray nozzle according to the invention.

Die Pulversprühdüse umfasst mindestens einen Düsenkörper, der im Inneren einen Strömungskanal zur Führung von Luft und Pulver ausbildet und in dem Strömungskanal von einer Austrittsöffnung des Strömungskanals zurückgesetzt ein Verteiler und zumindest eine Elektrode zur Aufladung des Pulvers mit der Hochspannung angeordnet sind, wobei der Strömungskanal bis zum Verteiler turbulenzarm ausgebildet ist und der Querschnitt des Strömungskanals in Strömungsrichtung zumindest im Bereich des Verteilers erweitert ausgebildet ist. Der in Strömungsrichtung oder axial sowie radial begrenzte Bereich zwischen dem Verteiler und der Austrittsöffnung kann auch als Aufladungsraum bezeichnet werden. Der Aufbau der Pulversprühdüse begünstigt den Einfluss des elektrischen Feldes oder der Hochspannung auf das Pulver-Luft-Gemisches zur Bildung der Pulverwolke. So kommt es nur unter dem Einfluss der Hochspannung sowie dem dadurch gebildeten elektrischen Feld zur Bildung der Pulverwolke. Ohne der Hochspannung oder dem elektrischen Feld kommt es jedoch zu keiner Aufladung, elektrostatische Abstoßung und es erfolgt damit auch keine Expansion der Pulverpartikel und damit zu keiner Bildung einer Pulverwolke. Das Pulver-Luft-Gemisches wird nur aus Strahl ausgeblasen.The powder spray nozzle comprises at least one nozzle body, which forms a flow channel inside for guiding air and powder and in the flow channel, set back from an outlet opening of the flow channel, a distributor and at least one electrode for charging the powder with the high voltage are arranged, the flow channel up to Distributor is designed to be low-turbulence and the cross section of the flow channel is expanded in the flow direction at least in the area of the distributor. The area between the distributor and the outlet opening, which is limited in the flow direction or axially and radially, can also be referred to as the charging space. The design of the powder spray nozzle favors the influence of the electric field or high voltage on the powder-air mixture to form the powder cloud. This only occurs under the influence of the high voltage and the resulting electric field dung of the powder cloud. However, without the high voltage or the electric field, there is no charging, no electrostatic repulsion and therefore no expansion of the powder particles and therefore no formation of a powder cloud. The powder-air mixture is only blown out using a jet.

Die erfindungsgemäße Pulversprühdüse unterscheidet sich von gemäß Stand der Technik bekannten Pulversprühdüsen insbesondere dadurch, dass der Strömungskanal turbulenzarm ausgebildet ist. und damit vorteilhaft deutlich geringere Druckverluste als bekannte Pulversprühdüsen aufweist. Die Turbulenzen sind bei bekannten Pulversprühdüsen im Unterschied zur erfindungsgemäßen Pulversprühdüse erforderlich um damit das Pulver im Luftstrom zu zerstäuben, um eine Pulverwolke zu bilden. Bei der erfindungsgemäßen Pulversprühdüse erfolgt die Zerstäubung des Pulvers durch die Aufladung mit der Hochspannung sowie des dadurch gebildeten elektrischen Feldes mittels der Elektrode. Somit kann die erfindungsgemäße Pulversprühdüse mit einem zugunsten des Pulvers verbesserten Pulver-Luft-Verhältnis als bei bekannten Pulversprühdüsen und auch mit einer geringeren Strömungsgeschwindigkeit betrieben werden, wodurch sich der Druckverlust weiter verringert. Durch die geringe Strömungsgeschwindigkeit kann die weiche Pulverwolke durch das elektrische Feld ausgebildet werden, wobei die Pulverwolke von der langsamen Luftströmung zunächst initial getragen wird. Damit ist die Strömungsgeschwindigkeit nur gering maßgeblich für den Transport und nicht maßgeblich für die Abscheidung des Pulvers. Aufgrund der geringen Strömungsgeschwindigkeit ist das durch die Feldlinien charakterisierte elektrische Feld, das zwischen der Elektrode der Pulversprühdüse und dem mit dem anderen Pol versehenen Werkstück ausbildet ist, ebenfalls maßgeblich für die Führung und die Pulverabscheidung auf dem Werkstück. Insbesondere wird durch die geringere Strömungsgeschwindigkeit der Einfluss der kinetischen Energie insbesondere größerer Pulverteilchen auf die Abscheidung deutlich reduziert, während insbesondere leichte Pulverteilchen durch den Luftstrom getragen werden. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird somit eine gleichmäßige Pulverabscheidung auf dem Werkstück, insbesondere auch in hinterschnittenen Bereichen, erreicht.The powder spray nozzle according to the invention differs from powder spray nozzles known from the prior art in particular in that the flow channel is designed to be low-turbulence. and therefore advantageously has significantly lower pressure losses than known powder spray nozzles. The turbulence is required in known powder spray nozzles, in contrast to the powder spray nozzle according to the invention, in order to atomize the powder in the air stream to form a powder cloud. In the powder spray nozzle according to the invention, the powder is atomized by charging it with the high voltage and the resulting electric field using the electrode. The powder spray nozzle according to the invention can therefore be operated with a powder-air ratio that is improved in favor of the powder than with known powder spray nozzles and also with a lower flow speed, which further reduces the pressure loss. Due to the low flow speed, the soft powder cloud can be formed by the electric field, with the powder cloud initially being carried by the slow air flow. This means that the flow velocity is only slightly important for the transport and not important for the separation of the powder. Due to the low flow velocity, the electric field characterized by the field lines, which is formed between the electrode of the powder spray nozzle and the workpiece provided with the other pole, is also crucial for the guidance and the powder deposition on the workpiece. In particular, the lower flow speed significantly reduces the influence of the kinetic energy, particularly of larger powder particles, on the deposition, while light powder particles in particular are carried by the air flow. The solution according to the invention thus achieves a uniform powder deposition on the workpiece, especially in undercut areas.

Der Aufladungsraum in Strömungsrichtung nach dem Verteiler mit der Hochspannungselektrode ist aufgrund der Geometrie und damit auch von der Größe her vorteilhaft dazu geeignet, die Pulverpartikel des Pulver-Luft-Gemischs mittels Koronaladung elektrostatisch aufzuladen und durch gegenseitige Abstoßung zu zerstäuben. Jedoch hat sich gezeigt, dass der Aufbau der Pulversprühdüse und mit dem Strömungsverlauf in Strömungsrichtung über den Strömungskanal, den Verteiler und den Aufladungsraum nach dem Verteiler im Betrieb ohne Hochspannung und ohne elektrischem Feld die einfache oder alleinige Förderung des Pulver-Luft-Gemisches zu keiner Pulverwolke führt oder das aus dem Pulver-Luft-Gemisch keine Pulverwolke gebildet wird. Es bleibt ohne Hochspannung und ohne elektrisches Feld bei einem Strahl der die Pulversprühdüse verlässt.The charging space in the direction of flow after the distributor with the high-voltage electrode is, due to the geometry and therefore also the size, advantageously suitable for electrostatically charging the powder particles of the powder-air mixture using corona charging and atomizing them by mutual repulsion. However, it has been shown that the structure of the powder spray nozzle and with the flow course in the direction of flow via the flow channel, the distributor and the charging space after the distributor in operation without high voltage and without an electric field do not allow the powder-air mixture to be simply or solely conveyed to form a powder cloud or that no powder cloud is formed from the powder-air mixture. There is no high voltage and no electric field with a jet leaving the powder spray nozzle.

Der sich weitende Querschnitt der Pulversprühdüse hin zur Austrittsöffnung bewirkt ein expandieren der Luft und damit deren Verlangsamung, um Sekundärströme von Luft zu reduzieren.The widening cross section of the powder spray nozzle towards the outlet opening causes the air to expand and thus slow down in order to reduce secondary flows of air.

Die Halteeinheit lässt sich beispielsweise über Stege oder Stützen oder Speichen konzentrisch im Strömungskanal anordnen. Die Stege oder Stützen können beispielsweise so ausgelegt sein, so dass diese die Strömung nicht oder nur gering behindern oder stromlinienförmig sind oder eine laminare oder rotierende Strömung begünstigen.The holding unit can be arranged concentrically in the flow channel, for example via webs or supports or spokes. The webs or supports can, for example, be designed in such a way that they do not or only slightly hinder the flow or are streamlined or promote a laminar or rotating flow.

In einer Weiterbildung geht der Strömungskanal in Strömungsrichtung im Bereich des Verteilers in einen erweiternden Konusabschnitt über und der Konusabschnitt mündet in die Austrittsöffnung mit einem kreisförmigen Austrittsquerschnitt.In a further development, the flow channel merges into an expanding cone section in the flow direction in the area of the distributor and the cone section opens into the outlet opening with a circular outlet cross section.

Der Strömungskanal der Pulversprühdüse umfasst beispielsweise in axialer Richtung in Strömungsrichtung einen zylindrischen Abschnitt mit einem kreisförmigen Querschnitt sowie einen sich daran anschließenden Bereich des Eintrittsabschnitts mit einem kreisringförmigen Eintrittsquerschnitt im Bereich der Halteeinheit. Der Strömungskanal umfasst weiterhin einen sich daran anschließenden in Strömungsrichtung sich weitenden oder erweiterten Konusabschnitt mit einem kreisringförmigen Kreisringquerschnitt im Bereich des Verteilers, wobei der Konusabschnitt nach dem Verteiler in eine zum Verteiler beabstandete Austrittsöffnung mit einem kreisförmigen Austrittsquerschnitt mündet. Durch die Austrittsöffnung tritt das durch die am Verteiler angeordnete Elektrode ionisierte Pulver-Luft-Gemisch aus dem Strömungskanal bzw. aus dem Düsenkörper aus.The flow channel of the powder spray nozzle comprises, for example, a cylindrical section with a circular cross section in the axial direction in the flow direction and an adjoining area of the inlet section with an annular inlet cross section in the area of the holding unit. The flow channel further comprises an adjoining cone section which widens or widens in the direction of flow and has an annular cross-section in the area of the distributor, the cone section opening after the distributor into an outlet opening with a circular outlet cross-section which is spaced apart from the distributor. The powder-air mixture ionized by the electrode arranged on the distributor exits the flow channel or the nozzle body through the outlet opening.

In einer Weiterbildung ist die zylindrisch ausgebildete Halteeinheit konzentrisch im Strömungskanal angeordnet und ist mit dem konzentrisch im Strömungskanal angeordneten Verteiler verbunden. Die zylindrisch ausgebildete Halteeinheit geht in Strömungsrichtung in den sich konusförmig erweiternden Verteiler über.In a further development, the cylindrically designed holding unit is arranged concentrically in the flow channel and is connected to the distributor arranged concentrically in the flow channel. The cylindrical holding unit merges into the conically widening distributor in the direction of flow.

Vorzugsweise ist die zumindest eine Elektrode am Verteiler auf der hin zur Austrittsöffnung weisenden Seite oder Fläche und/oder am Konusabschnitt angeordnet.Preferably, the at least one electrode is arranged on the distributor on the side or surface facing the outlet opening and/or on the cone section.

Mittels der Hochspannungselektrode und der Hochspannung erfolgt durch eine Koronaladung die elektrostatische Aufladung der Pulverpartikel und infolge dessen die Zerstäubung und/oder Expansion zur Pulverwolke durch elektrostatische Abstoßung der Partikel. Dieser Raum des Konusabschnittes des Strömungskanals nach dem Verteiler mit der Elektrode bis zur Austrittsöffnung wird auch als Aufladungsraum bezeichnet.By means of the high-voltage electrode and the high voltage, the powder particles are electrostatically charged by a corona charge and, as a result, the atomization and/or expansion into a powder cloud occurs through electrostatic repulsion of the particles. This space of the cone section of the flow channel after the distributor with the electrode up to the outlet opening is also referred to as the charging space.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verteiler eine Halteeinheit umfasst, wobei ein/der Querschnitt des Strömungskanals durch die Halteeinheit im Vergleich zum Querschnitt vor dem Haltelement reduziert ist und sich der Querschnitt in Strömungsrichtung im Übergang zum Verteiler oder im Bereich des Verteilers wieder zu einem Kreisringquerschnitt weitet. Unter Querschnitt wird jeweils die Fläche des Durchlassquerschnittes zum Durchlass des Pulver-Luft-Gemischs verstanden.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the distributor comprises a holding unit, wherein a/the cross section of the flow channel through the holding unit is reduced compared to the cross section in front of the holding element and the cross section in the flow direction is in the transition to the distributor or in the area of the distributor expands again to a circular ring cross section. Cross-section is understood to mean the area of the passage cross-section for the passage of the powder-air mixture.

Es ist weiterhin vorgesehen, dass der Querschnitt des Strömungskanals vor der Halteeinheit und der Querschnitt im Bereich der Halteeinheit die gleiche Größe aufweisen oder der Querschnitt im Bereich der Halteeinheit größer ist als der Querschnitt des Strömungskanals oder sich im Bereich der Halteeinheit kontinuierlich oder stetig oder abstufungsfrei weitet und sich in Strömungsrichtung im Übergang zum Verteiler oder im Bereich des Verteilers zum/zu einem Kreisringquerschnitt weitet. Somit wird ein turbulenzarmer oder turbulenzfreier oder laminarer oder laminarrotierender Transport des Pulver-Luft-Gemisches begünstigt, so dass es nicht zu einer strömungsbedingten oder luftströmungsbedingten oder luftbedingten Verwirbelung des Pulver-Luft-Gemisches hin zu einer Pulverwolke beim Austritt aus dem Strömungskanal kommt.It is further provided that the cross section of the flow channel in front of the holding unit and the cross section in the area of the holding unit have the same size or the cross section in the area of the holding unit is larger than the cross section of the flow channel or widens continuously or continuously or without gradations in the area of the holding unit and widens in the direction of flow in the transition to the distributor or in the area of the distributor to a circular ring cross section. This promotes a low-turbulence or turbulence-free or laminar or laminar-rotating transport of the powder-air mixture, so that there is no flow-related or air-flow-related or air-related turbulence of the powder-air mixture to form a powder cloud when it exits the flow channel.

Dementsprechend weist der Strömungskanal in axialer Richtung im Bereich der zylindrischen Halteeinheit den kreisringförmigen Eintrittsquerschnitt auf. Dieser Abschnitt des Strömungskanals, wird dementsprechend als kreisringförmiger Eintrittsabschnitt bezeichnet. Der Eintrittsabschnitt weist einen kreisförmigen Eintrittsquerschnitt und im Bereich des Halteelements einen kreisförmigen Eintrittsquerschnitt, jeweils mit einer entsprechenden Eintrittsquerschnittsfläche auf.Accordingly, the flow channel has the annular inlet cross section in the axial direction in the area of the cylindrical holding unit. This section of the flow channel is accordingly referred to as an annular inlet section. The entry section has a circular entry cross-section and in the area of the holding element a circular entry cross-section, each with a corresponding entry cross-sectional area.

Im Bereich des größten Durchmessers des Verteilers weist der Strömungskanal ebenfalls einen kreisringförmigen Querschnitt auf, der als Kreisringquerschnitt bezeichnet wird und eine Kreisringquerschnittsfläche aufweist. Der Verteiler ist im Konusabschnitt des Strömungskanals angeordnet und in axialer Richtung um einen Abstand, der 10% bis 70%, bevorzugt 20% bis 400% des Durchmessers des Verteilers beträgt, von der Austrittsebene der Austrittsöffnung des Strömungskanals zurückgesetzt.In the area of the largest diameter of the distributor, the flow channel also has an annular cross-section, which is referred to as an annular cross-section and has an annular cross-sectional area. The distributor is arranged in the conical section of the flow channel and is set back in the axial direction from the outlet plane of the outlet opening of the flow channel by a distance which is 10% to 70%, preferably 20% to 400% of the diameter of the distributor.

Besonders bevorzugt ist der Verteiler in axialer Richtung um einen Abstand, der dem dritten Teil (33%) des Durchmessers des Verteilers entspricht von der Austrittsebene der Austrittsöffnung des Strömungskanals zurückgesetzt.Particularly preferably, the distributor is set back in the axial direction by a distance which corresponds to the third part (33%) of the diameter of the distributor from the outlet plane of the outlet opening of the flow channel.

Weitere nicht genannte Verhältnisse von Durchmesser zu Abstand sind von der Erfindung mit umfasst und richten sich im Ermessen des Fachmanns nach den jeweiligen Anforderungen und Gegebenheiten.Other ratios of diameter to distance that are not mentioned are included in the invention and are based on the discretion of the person skilled in the art based on the respective requirements and circumstances.

Der Konusabschnitt ist mit einem Öffnungswinkel von 40 bis 100 Grad ausgebildet. Bevorzugt beträgt der Öffnungswinkel des Konusabschnittes 50 bis 90 Grad, besonders bevorzugt 60 Grad. Weitere nicht genannte Winkelangaben sind von der Erfindung mit umfasst und richten sich im Ermessen des Fachmanns nach den jeweiligen Anforderungen und Gegebenheiten.The cone section is designed with an opening angle of 40 to 100 degrees. The opening angle of the cone section is preferably 50 to 90 degrees, particularly preferably 60 degrees. Further angle details not mentioned are included in the invention and are based on the respective requirements and circumstances at the discretion of the person skilled in the art.

Die Kreisringquerschnittsfläche am Verteiler ist, bezogen auf die Eintrittsquerschnittsfläche an der Halteeinheit 1,2 bis 8-fach so groß. Bevorzugt ist die Kreisringquerschnittsfläche doppelt so groß wie die Eintrittsquerschnittsfläche. Dementsprechend wird durch den vergrößerten Querschnitt vorteilhaft der Druckverlust in der Pulversprühdüse und/oder im Strömungskanal verringert, so dass das Pulver mit einer geringeren Luftmenge, als bisher in Stand der Technik für eine bestimmte Pulvermenge üblich, gefördert werden kann, so dass dadurch die Pulverwolke nicht durch eine Luftverwirbelung sondern durch den Einfluss der Hochspannung und/oder des elektrischen Feldes gebildet wird, wobei die Pulverwolke und/oder die Pulverpartikel in der Pulverwolke jedoch durch die eingesetzte Luft hin zum Werkstück oder zur entsprechend zu beschichteten Oberfläche transportiert wird.The cross-sectional area of the circular ring on the distributor is 1.2 to 8 times as large as the inlet cross-sectional area on the holding unit. The annular cross-sectional area is preferably twice as large as the inlet cross-sectional area. Accordingly, the enlarged cross section advantageously reduces the pressure loss in the powder spray nozzle and/or in the flow channel, so that the powder can be conveyed with a smaller amount of air than was previously usual in the prior art for a specific amount of powder, so that the powder cloud does not form is formed by air turbulence but by the influence of high voltage and/or the electric field, whereby the powder cloud and/or the powder particles in the powder cloud are transported by the air used to the workpiece or to the corresponding surface to be coated.

Weitere nicht genannte Verhältnisse der Querschnittsflächen sind von der Erfindung mit umfasst und richten sich im Ermessen des Fachmanns nach den jeweiligen Anforderungen und Gegebenheiten.Other ratios of the cross-sectional areas that are not mentioned are included in the invention and depend on the respective requirements and circumstances at the discretion of the person skilled in the art.

Indem die Fläche des Austrittsquerschnitts des Strömungskanals an der Austrittsöffnung 4 bis 20 mal so groß ist wie die Fläche des kreisringförmigen Eintrittsquerschnitts des Strömungskanals am Eintrittsabschnitt der Halteeinheit, wird neben dem reduzierten Druckverlust erreicht, dass das Pulver-Luftgemisch für die elektrostatische Ladung zur Erzeugung der Pulverwolke vorverteilt wird. Weitere nicht genannte Verhältnisse der Querschnittsflächen sind von der Erfindung mit umfasst und richten sich im Ermessen des Fachmanns nach den jeweiligen Anforderungen und Gegebenheiten.Because the area of the outlet cross section of the flow channel at the outlet opening is 4 to 20 times as large as the area of the annular inlet cross section of the flow channel at the inlet section of the holding unit, in addition to the reduced pressure loss, the powder-air mixture is achieved for the electrostatic charge to generate the powder cloud is pre-distributed. Other ratios of the cross-sectional areas that are not mentioned are included in the invention and depend on this at the discretion of the specialist depending on the respective requirements and circumstances.

Gemäß einer Weiterbildung der Pulversprühdüse ist vorgesehen, dass ein Übergangsbereich vom Eintrittsabschnitt des Strömungskanals zum Konusabschnitt des Strömungskanals gebogen und tangential an die Wandung des Eintrittsabschnitts und die Wandung des Konusabschnitts anliegend ausgebildet ist. Damit werden scharfe Kanten und somit Turbulenzen der Pulver-Luft-Strömung auf vorteilhafte Weise vermieden. Somit bleibt das homogene Pulver-Luft-Gemisch erhalten. Zugleich wird der Druckverlust der Pulversprühdüse vorteilhaft reduziert.According to a further development of the powder spray nozzle, it is provided that a transition region from the inlet section of the flow channel to the cone section of the flow channel is curved and is designed to lie tangentially against the wall of the inlet section and the wall of the cone section. This advantageously avoids sharp edges and thus turbulence in the powder-air flow. This means that the homogeneous powder-air mixture is retained. At the same time, the pressure loss of the powder spray nozzle is advantageously reduced.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung schmiegt der Verteiler sich in einem hyperboloidförmig ausgebildeten Abschnitt an die in diesem Bereich zylindrisch ausgebildete Halteeinheit an. Dementsprechend werden auch hier scharfe Kanten und somit Turbulenzen der Pulver-Luft-Strömung vorteilhaft vermieden, so dass das homogene Pulver-Luft-Gemisch erhalten bleibt. Ebenso wird der Druckverlust der Pulversprühdüse auf vorteilhafte Weise minimiert. Auch das strömungsbedingte oder luftströmungsbedingte oder luftbedingte Verwirbeln des Pulver-Luft-Gemisches hin zu oder zur Bildung einer Pulverwolke wird, wie es sich zeigte, vermieden.According to an advantageous embodiment of the invention, the distributor nestles in a hyperboloid-shaped section against the holding unit, which is cylindrical in this area. Accordingly, sharp edges and thus turbulence in the powder-air flow are advantageously avoided here, so that the homogeneous powder-air mixture is maintained. The pressure loss of the powder spray nozzle is also advantageously minimized. The flow-related or air flow-related or air-related swirling of the powder-air mixture towards or towards the formation of a powder cloud is also avoided, as has been shown.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in axialer Richtung auf den Düsenkörper von dem axialen Ende des Düsenkörpers mit der Austrittsöffnung des Strömungskanals her eine rohrförmige Strahlformhülse aufschiebbar und/oder auf dem Düsenkörper verschiebbar und/oder verdrehbar angeordnet.According to an advantageous development of the invention, a tubular jet molding sleeve can be pushed onto the nozzle body in the axial direction from the axial end of the nozzle body with the outlet opening of the flow channel and/or is arranged in a displaceable and/or rotatable manner on the nozzle body.

Die an sich bekannte Strahlformhülse ermöglicht durch Aufsetzen, Verschiebung und/oder Verdrehung auf vorteilhafte Weise eine Formung der Pulverwolke entsprechend der jeweiligen Anforderungen. Insbesondere kann durch die Strahlformhülse der aus der Austrittsöffnung austretende Rundstrahl zu einem Flachstrahl geformt werden.The jet forming sleeve, which is known per se, advantageously enables the powder cloud to be shaped according to the respective requirements by placing it, shifting it and/or rotating it. In particular, the round jet emerging from the outlet opening can be shaped into a flat jet by the jet shaping sleeve.

Einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung entsprechend erstreckt sich die rohrförmige Strahlformhülse an deren Umfang an einer Seite oder in einem Bereich oder Abschnitt mit einem Lenkungsabschnitt oder zwei sich radial einander gegenüberliegenden, jeweils mit Lenkungsabschnitten versehenen Seiten oder Bereichen oder Abschnitten in axialer Richtung über die Austrittsöffnung des Strömungskanals hinaus. Durch diese Lenkungsabschnitte wird die Pulver-Luft-Gemisch-Wolke in der Weise geformt, dass die Ausbreitung des Pulver-Luft-Gemisches in radialer Richtung in den Bereichen der Lenkungsabschnitte durch deren Lenkungswirkung behindert wird. Dementsprechend erfolgt in diesen Bereichen eine Abflachung der ausgebrachten Pulver-Luft-Gemisch-Wolke. Somit kann mittels zwei sich einander radial gegenüberliegenden Lenkungsabschnitten der Strahlformhülse eine flachstrahlförmige Pulverwolke geformt werden. Wenn nur ein Lenkungsabschnitt angeordnet ist, kann eine im Querschnitt annähernd halbkreisförmige Pulver-Luft-Gemisch-Wolke gebildet werden.According to a further, advantageous embodiment of the invention, the tubular jet forming sleeve extends on its circumference on one side or in an area or section with a steering section or two radially opposite sides or areas or sections, each provided with steering sections, in the axial direction over the outlet opening of the flow channel. These steering sections shape the powder-air mixture cloud in such a way that the spread of the powder-air mixture in the radial direction in the areas of the steering sections is hindered by their steering effect. Accordingly, the applied powder-air mixture cloud flattens out in these areas. A flat jet-shaped powder cloud can thus be formed by means of two radially opposite steering sections of the jet forming sleeve. If only one steering section is arranged, a powder-air mixture cloud with an approximately semicircular cross-section can be formed.

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

Es zeigen:

1 eine Pulversprühdüse in einer Längsschnittdarstellung,
2 einen Ausschnitt einer Pulversprühdüse in Längsschnittdarstellung mit aufgesetzter zweiseitiger Strahlformhülse und
3 einen Ausschnitt einer Pulversprühdüse in Längsschnittdarstellung mit aufgesetzter einseitiger Strahlformhülse.

Show it:

1 a powder spray nozzle in a longitudinal section view,
2 a detail of a powder spray nozzle in a longitudinal section with an attached two-sided jet sleeve and
3 a detail of a powder spray nozzle in a longitudinal section with an attached one-sided jet sleeve.

Die in 1 in Längsschnittdarstellung gezeigte Pulversprühdüse 1 umfasst einen Düsenkörper 2, der einen konzentrischen Strömungskanal 3 aufweist. Im Strömungskanal 3 ist eine konzentrisch ausgebildete Halteeinheit 4 mit einem Verteiler 5 und am Verteiler 5 eine Elektrode 6 angeordnet.In the 1 Powder spray nozzle 1 shown in longitudinal section comprises a nozzle body 2 which has a concentric flow channel 3. A concentrically designed holding unit 4 with a distributor 5 and an electrode 6 on the distributor 5 are arranged in the flow channel 3.

Der Strömungskanal 3 umfasst mehrere Abschnitte 3.1 bis 3.5. Der in Strömungsrichtung S erste Abschnitt ist ein zylindrischer Eintrittsabschnitt 3.1 mit einem kreisförmigen Eintrittsquerschnitt Q1 des Strömungskanals 3 durch den das Pulver-Luft-Gemisch, beispielsweise von einer an sich bekannten Pulverpumpe oder über einen an sich bekannten Injektor gefördert, in die Pulversprühdüse 1 eintritt. In Strömungsrichtung S schließt sich ein zylindrischer Halteeinheitsabschnitt 3.2 des Strömungskanals 3 mit einer darin angeordneten Halteeinheit 4 an. Die Halteeinheit 4 weist einen zylindrischen Querschnitt auf und ist auf der Anströmungsseite mit einem strömungstechnisch vorteilhaft ausgebildeten Kegelabschnitt 4.1 versehen. Der Strömungskanal 3 im Halteeinheitsabschnitt 3.2 weist einen kreisringförmigen Querschnitt Q2 auf.The flow channel 3 includes several sections 3.1 to 3.5. The first section in the flow direction S is a cylindrical inlet section 3.1 with a circular inlet cross section Q1 of the flow channel 3 through which the powder-air mixture, for example conveyed by a known powder pump or via a known injector, enters the powder spray nozzle 1. In the flow direction S there is a cylindrical holding unit section 3.2 of the flow channel 3 with a holding unit 4 arranged therein. The holding unit 4 has a cylindrical cross section and is provided on the inflow side with a conical section 4.1 which is advantageous in terms of flow technology. The flow channel 3 in the holding unit section 3.2 has an annular cross section Q2.

Der Strömungskanal 3 geht in Strömungsrichtung S vom Halteeinheitsabschnitt 3.2 in einen von dem Düsenkörper 2 gebildeten Konusabschnitt 3.3 über, wobei ein Übergangsbereich 3.5 strömungstechnisch vorteilhaft gekrümmt oder abgerundet und tangential in die Wandung des Konusabschnitts 3.3 und in die Wandung des Halteeinheitsabschnitt 3.2 übergehend ausgebildet ist.The flow channel 3 merges in the flow direction S from the holding unit section 3.2 into a cone section 3.3 formed by the nozzle body 2, with a transition region 3.5 being designed to be curved or rounded in a flow-wise advantageous manner and merging tangentially into the wall of the cone section 3.3 and into the wall of the holding unit section 3.2.

Im Konusabschnitt 3.3 weitet sich der Querschnitt des durch den Düsenkörper 2 gebildeten Strömungskanals 3 mit einem Öffnungswinkel W von 60 Grad. Im Bereich des Konusabschnittes 3.3 weitet sich ebenso die Halteeinheit 4 zum Verteiler 5. Hier ist der Verteiler 5 mit einem hyperboloidförmigen Weitungsabschnitt 7 auf die Halteeinheit 4 aufgesteckt. Damit werden Turbulenzen vermieden und somit ein Beitrag zur Minimierung des Druckverlustes der Pulverdüse erbracht. Auch eine strömungsbedingte oder luftbedingte Verwirbelung des Pulver-Luft-Gemisches hin zu oder zur Bildung einer Pulverwolke wird vermieden.In the cone section 3.3, the cross section of the flow channel 3 formed by the nozzle body 2 widens with an opening angle W of 60 degrees. In the area of the cone section 3.3, the holding unit 4 also expands to form the distributor 5. Here, the distributor 5 is plugged onto the holding unit 4 with a hyperboloid-shaped expansion section 7. This avoids turbulence and thus contributes to minimizing the pressure loss of the powder nozzle. Flow-related or air-related turbulence of the powder-air mixture to form a powder cloud is also avoided.

Der Verteiler 5 mit seinem größten Durchmesser definiert die Lage des kreisringförmigen Kreisringquerschnittes Q3. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Kreisringquerschnitt Q3 etwa doppelt so groß wie der Eintrittsquerschnitt Q2 am Halteeinheitsabschnitt 3.2 ist.The distributor 5 with its largest diameter defines the position of the annular cross-section Q3. According to the invention it is provided that the circular ring cross section Q3 is approximately twice as large as the inlet cross section Q2 on the holding unit section 3.2.

Dementsprechend wird durch den vergrößerten Kreisringquerschnitt Q3 der Druckverlust in der Pulversprühdüse 1 minimiert. Dadurch kann die Pulversprühdüse 1 mit einer geringeren Luftmenge bei gleichem Pulverdurchsatz betrieben werden, was wiederum den Betrieb der Pulversprühdüse 1 mit einem vorteilhaft zugunsten des Pulvers verbessertes Pulver-Luft-Gemisch ermöglicht.Accordingly, the pressure loss in the powder spray nozzle 1 is minimized by the enlarged annular cross section Q3. This allows the powder spray nozzle 1 to be operated with a smaller amount of air with the same powder throughput, which in turn enables the powder spray nozzle 1 to be operated with a powder-air mixture that is advantageously improved in favor of the powder.

Der Verteiler 5 ist mit einem Abstand A, der etwa ein Drittel des Durchmessers D des Verteilers 5 beträgt, von der Austrittsöffnung 3.4 des Strömungskanals 3, an der auch der Konusabschnitt 3.3 endet, zurückgesetzt.The distributor 5 is set back at a distance A, which is approximately one third of the diameter D of the distributor 5, from the outlet opening 3.4 of the flow channel 3, at which the cone section 3.3 also ends.

An der Austrittsöffnung 3.4 tritt das Pulver-Luft-Gemisch aus dem Düsenkörper 2 aus. In Strömungsrichtung S anschließend können in 2 und 3 detaillierter gezeigte Strahlformhülsen 8 auf den Düsenkörper 2 aufgesetzt sein.The powder-air mixture emerges from the nozzle body 2 at the outlet opening 3.4. In the flow direction S you can then in 2 and 3 Jet form sleeves 8 shown in more detail can be placed on the nozzle body 2.

Am Verteiler 5 ist austrittsseitig die Hochspannungselektrode 6 angeordnet. Die Hochspannungselektrode 6 bewirkt mittels Koronaladung die elektrostatische Aufladung und Zerstäubung der Pulverpartikel in dem sich nach dem Verteiler 5 anschließenden, von dem Konusabschnitt 3.3 des Düsenkörpers 2 radial umschlossenen Aufladungsraum R. Der Gegenpol zur Hochspannungselektrode 6 ist am Werkstück angeordnet.The high-voltage electrode 6 is arranged on the outlet side of the distributor 5. The high-voltage electrode 6 uses corona charging to cause the electrostatic charging and atomization of the powder particles in the charging space R, which follows the distributor 5 and is radially enclosed by the cone section 3.3 of the nozzle body 2. The opposite pole to the high-voltage electrode 6 is arranged on the workpiece.

Der Bereich nach dem Verteiler 5 mit der Hochspannungselektrode 6 ist aufgrund der Geometrie und damit auch von der Größe her vorteilhaft dazu geeignet, die Pulverpartikel des Pulver-Luft-Gemischs mittels Koronaladung elektrostatisch aufzuladen und aufgrund der durch die gleiche Ladung der Pulverpartikel bewirkten gegenseitigen Abstoßung zu zerstäuben.Due to the geometry and therefore also the size, the area after the distributor 5 with the high-voltage electrode 6 is advantageously suitable for electrostatically charging the powder particles of the powder-air mixture by means of corona charging and due to the mutual repulsion caused by the same charge of the powder particles atomize.

Durch die elektrostatische Aufladung und damit initiierten Zerstäubung der Pulverpartikel wird im Gegensatz zu einer gemäß dem Stand der Technik turbulenzinduzierten Zerstäubung eine gleichmäßige Abscheidung der Pulverpartikel auf dem Werkstück bewirkt.The electrostatic charge and thus initiated atomization of the powder particles results in a uniform deposition of the powder particles on the workpiece, in contrast to turbulence-induced atomization according to the prior art.

Der Austrittsquerschnitt Q4 der Austrittsöffnung 3.4 ist erfindungsgemäß etwa 10-mal so groß wie der kreisringförmige Eintrittsquerschnitt Q2 am Halteeinheitsabschnitt 3.2. Aufgrund der Geometrie des durch den Konusabschnitt 3.3 gebildeten Aufladungsraums R tritt das geladene Pulver-Luft-Gemisch als weiche Pulverwolke an der Austrittsöffnung 3.4 aus der Pulversprühdüse 1 aus.According to the invention, the outlet cross section Q4 of the outlet opening 3.4 is approximately 10 times as large as the annular inlet cross section Q2 on the holding unit section 3.2. Due to the geometry of the charging space R formed by the cone section 3.3, the charged powder-air mixture emerges from the powder spray nozzle 1 as a soft powder cloud at the outlet opening 3.4.

Der Strömungsverlauf des von einer Pulverpumpe zugeführten Pulver-Luft-Gemisches im Strömungskanal 3 beginnt somit im zylindrischen Eintrittsabschnitt 3.1 am Eintritt in den Düsenkörper 2 und geht in einen kreisringförmigen Eintrittsquerschnitt Q2 im Bereich des Halteeinheitsabschnitts 3.2 an der Halteeinheit 4 über. Weiter strömt das Pulver-Luft-Gemisch in den Konusabschnitt 3.3 wobei sich in diesem Bereich die Halteeinheit 4 zum Verteiler 5 kontinuierlich erweitert. Durch den Konusabschnitt 3.3 erweitert sich der Querschnitt des Strömungskanals 3 vom Eintrittsquerschnitt Q2 zum Kreisringquerschnitt Q3 auf etwa das Doppelte, so dass hier aufgrund der verringerten Strömungsgeschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemischs der Druckverlust in diesem Bereich minimiert wird.The flow profile of the powder-air mixture supplied by a powder pump in the flow channel 3 thus begins in the cylindrical inlet section 3.1 at the inlet into the nozzle body 2 and transitions into an annular inlet cross-section Q2 in the area of the holding unit section 3.2 on the holding unit 4. The powder-air mixture continues to flow into the cone section 3.3, with the holding unit 4 continuously expanding to form the distributor 5 in this area. Due to the cone section 3.3, the cross section of the flow channel 3 expands from the inlet cross section Q2 to the annular cross section Q3 to approximately double, so that the pressure loss in this area is minimized due to the reduced flow velocity of the powder-air mixture.

Nachfolgend verlässt das Pulver-Luft-Gemisch den Kreisringquerschnitt Q3 am Verteiler 5, so dass die Pulver-Luft-Strömung nur noch von dem sich im Konusabschnitt 3.3 erweiternden Strömungskanal 3 umgeben wird. Hier ist der Aufladungsraum R mit der Elektrode 6 angeordnet. Der Konusabschnitt 3.3 erweitert sich bis zum Austrittquerschnitt Q4 an der Austrittsöffnung 3.4 auf etwa das zehnfache des Eintrittsquerschnitts Q2, wodurch aufgrund der weiter reduzierten Strömungsgeschwindigkeit eine weiche Pulverwolke von der Pulversprühdüse 1 ausgestoßen wird. Im Aufladungsraum R verweilt aufgrund der verringerten Strömungsgeschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemischs das Pulver somit länger, was zu einer verbesserten Aufladung des Pulvers führt.The powder-air mixture then leaves the annular cross-section Q3 at the distributor 5, so that the powder-air flow is only surrounded by the flow channel 3, which widens in the cone section 3.3. The charging space R with the electrode 6 is arranged here. The cone section 3.3 expands to the outlet cross section Q4 at the outlet opening 3.4 to approximately ten times the inlet cross section Q2, whereby a soft powder cloud is ejected from the powder spray nozzle 1 due to the further reduced flow velocity. Due to the reduced flow velocity of the powder-air mixture, the powder remains in the charging space R for longer, which leads to improved charging of the powder.

Durch die elektrostatisch aufgeladene, weiche Pulverwolke mit einem zugunsten des Pulvers erhöhten Pulver-Luft-Verhältnis lagert sich das Pulver vorteilhaft gleichmäßig auf dem mit Pulver zu beschichtenden Werkstück (nicht dargestellt) ab. Insbesondere scheidet sich das Pulver auch in hinterschnitten Bereichen des Werkstücks gleichmäßig ab.Due to the electrostatically charged, soft powder cloud with an increased powder-air ratio in favor of the powder, the powder is advantageously deposited evenly on the workpiece to be coated with powder (not shown). In particular, the powder separates evenly even in undercut areas of the workpiece.

Zur Formung der Pulverwolke können in Strömungsrichtung S axial verschiebbare und/oder verdrehbare Strahlformhülsen 8 auf den Düsenkörper 2 zu dessen Verlängerung aufgesetzt werden. In 1 ist beispielsweise die Strahlformhülse 8 vollständig auf den Düsenkörper 2 aufgeschoben.To form the powder cloud, jet shaping sleeves 8 that can be moved axially and/or rotated in the flow direction S can be placed on the nozzle body 2 to extend it. In 1 For example, the jet molding sleeve 8 is pushed completely onto the nozzle body 2.

In 2 ist ein Ausschnitt einer aus 1 bekannten Pulversprühdüse 1 in Längsschnittdarstellung mit einer aufgesetzten Strahlformhülse 8 dargestellt. Die Strahlformhülse 8 weist hier in axialer Fortsetzung des Strömungskanals 3 auf zwei einander radial gegenüberliegenden Seiten Lenkungsabschnitte 8a, 8b auf.In 2 is an excerpt from one 1 Known powder spray nozzle 1 shown in longitudinal section with an attached jet sleeve 8. The jet forming sleeve 8 here has steering sections 8a, 8b on two radially opposite sides in an axial continuation of the flow channel 3.

Die nach der Austrittsöffnung 3.4 der Pulversprühdüse 1 ausgebildeten Lenkungsabschnitte 8a, 8b der Strahlformhülse 8 hindern die Pulver-Luft-Wolke daran, sich entsprechend des Verlaufs des Konusabschnittes 3.3 weiter auszubreiten. Dementsprechend wird von der Strahlformhülse 8 eine zweiseitig abgeflachte und somit eine flachstrahlförmige Pulver-Luft-Wolke ausgebildet.The steering sections 8a, 8b of the jet forming sleeve 8, which are formed after the outlet opening 3.4 of the powder spray nozzle 1, prevent the powder-air cloud from spreading further in accordance with the course of the cone section 3.3. Accordingly, the jet forming sleeve 8 forms a powder-air cloud that is flattened on both sides and thus a flat jet-shaped powder-air cloud.

Die 3 zeigt einen Ausschnitt einer aus 1 bekannten Pulversprühdüse 1 in Längsschnittdarstellung mit aufgesetzter Strahlformhülse 8, wobei hier im Unterschied zu 2 radial nur an einer Seite ein Lenkungsabschnitt 8a angeordnet ist. Dementsprechend verlässt die Pulversprühdüse 1 hier eine im Querschnitt annähernd halbkreisförmige Pulver-Luft-Wolke.The 3 shows a section of one 1 Known powder spray nozzle 1 in a longitudinal section with an attached jet sleeve 8, in contrast to 2 A steering section 8a is arranged radially on only one side. Accordingly, the powder spray nozzle 1 leaves a powder-air cloud that is approximately semicircular in cross section.

Diese Ausführung der Strahlformhülse 8 mit einem Lenkungsabschnitt 8a ist besonders dazu geeignet, in horizontaler Richtung eine Pulverwolke auszubringen wobei der an der Unterseite angeordnete Lenkungsabschnitt 8a die Pulverwolke nach oben ablenkt, damit der Gravitationskraft entgegenwirkt und somit ein Absinken der Pulverwolke oder ein Abreißen oder Absenken der Pulverwolke bei einer gleichzeitig nach oben erfolgenden Vertikalbewegung verhindert.This version of the jet molding sleeve 8 with a steering section 8a is particularly suitable for releasing a powder cloud in the horizontal direction, with the steering section 8a arranged on the underside deflecting the powder cloud upwards, thus counteracting the gravitational force and thus preventing the powder cloud from sinking or tearing off or lowering it Powder cloud prevented by a simultaneous upward vertical movement.

Die Strahlformhülsen 8 können entsprechend den Anforderungen auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Sie können dabei zur Formung der Pulver-Luft-Wolke auf dem Düsenkörper 2 axial in Strömungsrichtung S verschoben und/oder gedreht werden.The jet forming sleeves 8 can be designed in various ways according to the requirements. They can be shifted and/or rotated axially in the flow direction S to form the powder-air cloud on the nozzle body 2.

Der Strömungsverlauf des Pulver-Luft-Gemisches im Strömungskanal 3 der Pulversprühdüse 1 beginnt somit im zylindrischen Abschnitt mit dem kreisförmiger Eintrittsquerschnitt Q1 am Eintritt in den Düsenkörper 2 und geht in den Eintrittsabschnitt 3.1 mit einem kreisringförmigen Eintrittsquerschnitt Q2 im Bereich der Halteeinheit 4 über. Weiter strömt das Pulver-Luft-Gemisch in den Konusabschnitt 3.3, wobei sich in diesem Bereich die Halteeinheit 4 zum Verteiler 5 hin kontinuierlich erweitert und mittels des Verteilers (5) das Pulver-Luft-Gemisch vorverteilt wird.The flow course of the powder-air mixture in the flow channel 3 of the powder spray nozzle 1 thus begins in the cylindrical section with the circular inlet cross section Q1 at the inlet into the nozzle body 2 and passes into the inlet section 3.1 with an annular inlet cross section Q2 in the area of the holding unit 4. The powder-air mixture continues to flow into the cone section 3.3, whereby in this area the holding unit 4 continuously expands towards the distributor 5 and the powder-air mixture is pre-distributed by means of the distributor (5).

Durch den Konusabschnitt 3.3 erweitert sich der Querschnitt des Strömungskanals 3 vom kreisringförmigen Eintrittsquerschnitt Q2 zum Kreisringquerschnitt Q3 am Verteiler 5, so dass sich hier die Strömungsgeschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemischs reduziert.Through the cone section 3.3, the cross section of the flow channel 3 expands from the annular inlet cross section Q2 to the annular cross section Q3 on the distributor 5, so that the flow velocity of the powder-air mixture is reduced here.

Durch den verringerten Druckverlust der Pulversprühdüse 1 kann auf vorteilhafte Weise die Pulversprühdüse 1 mit einer geringeren Strömungsgeschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemisches betrieben werden. Durch die verringerte Geschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemisches wird die Verweildauer der Partikel im mit dem Kreisringquerschnitt Q3 am Verteiler 5 beginnenden und hinter dem Verteiler 5 angeordneten und durch den Konusabschnitt 3.3 begrenzten Aufladungsraum R erhöht, was sich vorteilhaft auf die Koronaladung der Partikel und damit auf die elektrostatische Pulverzerstäubung auswirkt. Dementsprechend wird der Betrieb der Pulversprühdüse 1 mit einem vorteilhaft zugunsten des Pulvers verbesserten Pulver-Luft-Gemischs ermöglicht.Due to the reduced pressure loss of the powder spray nozzle 1, the powder spray nozzle 1 can advantageously be operated with a lower flow rate of the powder-air mixture. Due to the reduced speed of the powder-air mixture, the residence time of the particles in the charging space R, which begins with the annular cross-section Q3 on the distributor 5 and is arranged behind the distributor 5 and delimited by the cone section 3.3, is increased, which has an advantageous effect on the corona charge of the particles and thus affects electrostatic powder atomization. Accordingly, the operation of the powder spray nozzle 1 is made possible with a powder-air mixture that is advantageously improved in favor of the powder.

Das durch Kreisringquerschnitt Q3 am Verteiler 5 strömende Pulver-Luft-Gemisch wird turbulent in den Aufladungsraum R mit der Hochspannungselektrode 6 und wird dort mittels Koronaladung elektrostatisch aufgeladen und zerstäubt.The powder-air mixture flowing through the circular ring cross section Q3 on the distributor 5 becomes turbulent in the charging space R with the high-voltage electrode 6 and is electrostatically charged and atomized there by means of corona charging.

Der Aufladungsraum R wird von dem sich im Konusabschnitt 3.3 erweiternden Strömungskanal 3 umgeben, wodurch sich die Strömungsgeschwindigkeit an der Austrittsöffnung 3.4 weiter reduziert.The charging space R is surrounded by the flow channel 3 which widens in the cone section 3.3, which further reduces the flow velocity at the outlet opening 3.4.

Durch die auf eine Pulvermenge verminderte oder vorteilhaft gewählte oder eingestellte Luftmenge des Pulver-Luft-Gemischs die für einen Transport oder Trägerstrom erforderlich ist, werden insbesondere die Partikel des Pulvers im mit der Elektrode 6 ausgebildeten Aufladungsraum R und nur geringe Menge der Luft aufgeladen, was sich vorteilhaft auf die elektrostatische Aufladung und somit Zerstäubung des Pulvers auswirkt.Due to the amount of air in the powder-air mixture, which is reduced to a quantity of powder or is advantageously selected or adjusted and is required for transport or carrier flow, in particular the particles of the powder in the charging space R formed with the electrode 6 and only a small amount of air are charged, which has a beneficial effect on the electrostatic charge and thus atomization of the powder.

Der Aufladungsraum R nach dem Verteiler 5 mit der Hochspannungselektrode 6 ist dementsprechend aufgrund der Geometrie und damit auch von der Größe her vorteilhaft dazu geeignet, die Pulverpartikel des Pulver-Luft-Gemischs mittels Koronaladung elektrostatisch aufzuladen und zu zerstäuben. Durch eine weitere Reduzierung der Geschwindigkeit des Pulver-Luft-Gemischs im Aufladungsraum R und an oder nach der Austrittsöffnung 3.4 der Pulversprühdüse 1 bildet sich eine weiche Pulverwolke aus.The charging space R after the distributor 5 with the high-voltage electrode 6 is therefore advantageously suitable, due to its geometry and therefore also its size, for electrostatically charging and atomizing the powder particles of the powder-air mixture by means of corona charging. By further reducing the speed of the powder-air mixture in the charging space R and at or after the outlet opening 3.4 of the powder spray nozzle 1, a soft powder cloud is formed.

Aufgrund der Luftbewegung der gewählte oder eingestellte Luftmenge wird die aufgeladene weiche Pulverwolke initial zum Werkstücke bewegt oder getragen und gelangt dort in den gegenüber der Luftbewegung erhöhten Einflusses elektrostatischer Kräfte des elektrischen Feldes und entlang der Feldlinien, so dass sich die Pulverpartikel unterschiedlicher Größe vorteilhaft gleichmäßig auf dem mit Pulver zu beschichtenden Werkstück abscheiden. Insbesondere scheidet sich das Pulver auch in hinterschnitten Bereichen oder Rückseiten als Umgriff der Werkstücke deutlich gleichmäßiger als bei bekannten Pulversprühdüsen 1 ab.Due to the air movement of the selected or set air quantity, the charged soft powder cloud is initially moved or carried to the workpiece and there comes under the influence of electrostatic forces of the electric field and along the field lines, which is increased compared to the air movement, so that the powder particles of different sizes advantageously spread evenly on the workpiece deposit the workpiece to be coated with powder. In particular, the powder is deposited significantly more evenly than with known powder spray nozzles 1, even in undercut areas or back sides surrounding the workpieces.

Durch das zugunsten des Pulvers verbesserte Pulver-Luft-Verhältnis ist einstellbar weniger Luft in der Pulverwolke vorhanden, so dass im Aufladungsraum auch weniger ionisierte Luft gebildet wird. Die ionisierte Luft verschlechtert oder behindert die Pulverabscheidung.Due to the improved powder-air ratio in favor of the powder, less air is present in the powder cloud, so that less ionized air is formed in the charging space. The ionized air impairs or hinders powder separation.

Durch das zugunsten des Pulvers verbesserte Pulver-Luft-Verhältnis wird somit vorteilhaft die Pulverabscheidung verbessert.The powder separation is advantageously improved due to the powder-air ratio being improved in favor of the powder.

Zusammenstellung der BezugszeichenCompilation of reference symbols

11: PulversprühdüsePowder spray nozzle
22: DüsenkörperNozzle body
33: Strömungskanalflow channel
3.13.1: Eintrittsabschnitt des StrömungskanalsEntry section of the flow channel
3.23.2: zylindrischer Halteeinheitabschnitt des Strömungskanals, kreisringförmiger Eintrittsquerschnitt im Bereich der Halteeinheitcylindrical holding unit section of the flow channel, circular inlet cross section in the area of the holding unit
3.33.3: Konusabschnitt des StrömungskanalsConical section of the flow channel
3.43.4: Austrittsöffnung des StrömungskanalsOutlet opening of the flow channel
3.53.5: Übergangsbereich des Strömungskanals Transition area of the flow channel
44: HalteeinheitHolding unit
4.14.1: Kegelabschnitt der HalteeinheitTapered section of the holding unit
55: Verteiler,distributor,
66: Hochspannungselektrode, ElektrodeHigh voltage electrode, electrode
77: hyperboloidförmig ausgebildeter WeitungsabschnittHyperboloid-shaped expansion section
88th: StrahlformhülseBeam forming sleeve
8a8a: erster Lenkungsabschnitt der Strahlformhülsefirst steering section of the jet forming sleeve
8b8b: zweiter Lenkungsabschnitt der Strahlformhülse second steering section of the jet forming sleeve
Q1Q1: kreisförmiger Eintrittsquerschnittcircular entry cross section
Q2Q2: kreisringförmiger Eintrittsquerschnitt des Eintrittsabschnittscircular entry cross section of the entry section
Q3Q3: Kreisringquerschnitt am VerteilerCircular ring cross section on the distributor
Q4Q4: kreisförmiger Austrittquerschnitt der Austrittsöffnung circular outlet cross section of the outlet opening
DD: Durchmesser des VerteilersDiameter of the distributor
AA: AbstandDistance
WW: Öffnungswinkelopening angle
SS: StrömungsrichtungDirection of flow
RR: Aufladungsraumcharging room

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011055660 A1 [0004]
EP 870546 B1 [0005]
EP 1354634 A2 [0006]
US 5904294 A [0006]
EP 230694 A1 [0006]
US 4634058 A [0006]
EP 0362269 A1 [0006]
EP 547397 A1 [0007]
EP 381689 A1 [0008]

Claims

Method for producing a powder coating on a workpiece, wherein a powder-air mixture is conveyed to a powder spray nozzle (1) and pre-distributed by means of a distributor (5) and in the area of the distributor (5) by means of at least one arranged at least on the distributor (5). Electrode (6) is charged with a high voltage and a powder cloud is formed by the charging, the proportion of air in the powder-air mixture being selected or adjusted so that the powder cloud is directed by the flowing air proportion from the powder spray nozzle (1) towards or towards the workpiece is moved and the powder cloud is moved or carried further to the workpiece by the influence of the electric field formed by the high voltage and along the field lines.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the air proportion is selected or adjusted with regard to the volume and/or with regard to the flow velocity.

Procedure according to one of the Claims 1 and 2 , characterized in that the charging is carried out by means of the at least one electrode (6) arranged at least on the distributor (5) in an area limited at least laterally or radially by the powder spray nozzle (1) and axially between the distributor (5) and at least one outlet opening (3.4). defined charging space (R).

Procedure according to Claim 2 , characterized in that the charging takes place by means of at least one additional electrode (6) on or on the radial wall of the laterally or radially delimited charging space (R) defined axially between the distributor (5) and at least the outlet opening (3.4).

Procedure according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the powder is guided around the workpiece to undercuts or rear areas of the workpiece by the influence of the electric field and/or by means of the field lines.

Powder spray nozzle (1) for applying powder using a powder-air mixture to carry out the method for producing a powder coating on a workpiece according to one of Claims 1 until 5 , wherein the powder spray nozzle (1) comprises at least one nozzle body (2), which forms a flow channel (3) inside with at least one cross section (Q2, Q3) for guiding air and powder and in the flow channel (3) from an outlet opening ( 3.4) of the flow channel (3), a distributor (5) and at least one electrode (6) for charging the powder are arranged, the flow channel (3) being designed to be low-turbulence up to the distributor (5) and the cross section (Q3) of the flow channel (3) is expanded in the flow direction (S) at least in the area of the distributor (5).

Powder spray nozzle Claim 6 , characterized in that the flow channel (3) merges into an expanding cone section (3.3) in the flow direction S in the area of the distributor (5) and the cone section (3.3) opens into the outlet opening (3.4) with a circular outlet cross section (Q4).

Powder spray nozzle (1) according to one of the Claims 6 and 7 , characterized in that the distributor (5) comprises a holding unit (4), wherein - the cross section of the flow channel (3) is reduced to the cross section (Q2) by the holding unit (4) and the cross section (Q2) increases in the flow direction ( S) in the transition to the distributor (5) or in the area of the distributor (5) widens to the cross section (Q3) or - the cross section of the flow channel (3) in front of the holding unit (4) and the cross section (Q2) in the area of the holding unit ( 4) have the same size or - the cross section (Q2) in the area of the holding unit (4) is larger than the cross section of the flow channel (3) in front of the holding unit (4) or - the cross section (Q2) is in the area of the holding unit (4 ) (continuous/steady) and widens in the flow direction (S) in the transition to the distributor (5) or in the area of the distributor (5) to the cross section (Q3).

Powder spray nozzle (1) according to one of the Claims 6 until 8th , characterized in that the at least one electrode (6) is arranged on the distributor (5) on the outlet side and/or on the cone section (3.3). is.

Powder spray nozzle (1) according to one of the Claims 6 until 9 , characterized in that the distributor (5) arranged in the cone section (3.3) is moved by a distance (A) which is 10 to 70% of the diameter (D) of the distributor (5), preferably 33% of the diameter (D) of the distributor ( 5), is set back from the outlet opening (3.4) and/or that the opening angle (W) of the cone section (3.3) is 40 to 100 degrees, preferably 60 degrees.

Powder spray nozzle (1) according to one of the Claims 6 until 10 , characterized in that the circular ring cross section (Q3) on the distributor (5) is 1.2 to 8 times as large, preferably twice as large, as the inlet cross section (Q2) of the inlet section (3.1) and/or that the outlet cross section (Q4) at the outlet opening (3.4) is 4 to 20 times as large as the annular inlet cross section (Q2) of the inlet section (3.1).

Powder spray nozzle (1) according to one of the Claims 6 until 11 , characterized in that a transition region (3.5) from the inlet section (3.1) of the flow channel (3) to the cone section (3.3) of the flow channel (3) is curved and is designed to lie tangentially against the inlet section (3.1) and the cone section (3.3) and /or that the distributor (5) nestles in a hyperboloid-shaped widening section (7) against the holding unit (4), which is cylindrical in this area.

Powder spray nozzle (1) according to one of the Claims 6 until 12 , characterized in that a jet molding sleeve (8) can be pushed onto the nozzle body (2) from the outlet opening (3.4) of the flow channel (3) and/or is arranged in a displaceable and/or rotatable manner on the nozzle body (2).

Powder spray nozzle (1). Claim 13 , characterized in that the jet shaping sleeve (8) extends beyond the outlet opening (3.4) of the flow channel (3) by means of steering sections (8a, 8b) on one or two opposite sides.