DE10213275C1

DE10213275C1 - Injektor für eine Pulverbeschichtungsanlage

Info

Publication number: DE10213275C1
Application number: DE10213275A
Authority: DE
Inventors: Kurt Seitz
Original assignee: J Wagner AG
Current assignee: J Wagner AG
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: US6857826B2; EP1348486A3; US20030180101A1; EP1348486A2; EP1348486B1

Abstract

Ein Injektor für eine Pulverbeschichtungsanlage hat ein Injektorgehäuse aus einem elektrisch nicht leitenden Material wie Kunststoff. Die Innenoberfläche und die Außenoberfläche des Injektorgehäuses sind von Beschichtungen aus einem elektrisch leitfähigen Material überzogen, wobei die Beschichtung der Außenoberfläche und diejenige der Innenoberfläche durch Unterbrechungen elektrisch voneinander isoliert sind. Ein Abgriff der Reibungsladungen ist von der Innenoberfläche aus dem Injektorgehäuse zu einem Meßgerät des Ladungsstromes herausgeführt. Die Außenoberfläche des Injektorgehäuses ist mit einem Erdanschluß zur Kontaktierung der äußeren Beschichtung mit dem Erdpotential versehen. Auf diese Weise lassen sich die sehr kleinen Reibungsladungsströme im Betrieb des Injektors ungestört durch äußere elektromagnetische Störeinflüsse erfassen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Injektor für eine Pulverbeschichtungsanlage mit einem Injektor gehäuse aus elektrisch nicht leitfähigem Grundmaterial.

In solchen Injektoren werden ein Transportgas, normalerweise Druckluft, und ein Farbpulver miteinander vermischt, um letzteres mittels des Transportgasstromes zu einem Beschich tungsgerät, wie einer Pulversprühpistole, zum Besprühen eines Werkstückes zu fördern.

Die Innenwandungen des Pulvertransportkanals werden dabei bevorzugt aus einem nicht lei tendem Kunststoff, wie PTFE (Polytetrafluorethylen) gefertigt, um einem Anbacken des transponierten Pulvers an der Innenwandung vorzubeugen.

Aufgrund der Reibung des Pulvers an den Wandungen des Pulvertransportkanales entstehen Reibungsladungen des Pulvers. Der Ladungsstrom dieser Ladungen ist ein Maß für die Pul verqualität und Pulverdichte.

Aus US 5,924,631 A ist ein Injektor für eine Pulverbeschichtungsanlage mit einem Injektor gehäuse aus elektrisch nicht leitendem Grundmaterial bekannt, das einen Pulverladungskanal zwischen einem äußeren und einem inneren Rohr aufnimmt. Ein die Innenseite des äußeren Rohrs umgebender elektrischer Leiter greift Reibungsladungen ab und führt sie aus dem Ge häuse heraus zu einem Strommeßgerät zur Überwachung der Pulverdichte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Pulverqualität und Pulverdichte des im Injek tor geförderten Pulvers im Betrieb zu überwachen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient Anspruch 1.

Bei dem Injektor gemäß der Erfindung ist es möglich, im Betrieb fortlaufend oder sporadisch die durch Reibung entstehenden Ladungen im Injektor in Form von elektrischen Strömen zu erfassen und damit die Pulverqualität und -dichte zu ermitteln. Diese elektrischen Ströme sind nach den Feststellungen der Erfinder sehr klein (in der Größenordnung von µA), so daß Stö rungen durch elektromagnetische Wellen in der Umgebung des Injektors von der Erfassung der Reibungsladungsströme ferngehalten werden müssen, um Verfälschungen der Meßergeb nisse zu vermeiden. Dies ist erfindungsgemäß durch die praktisch vollständige Abschirmung des Injektors von elektromagnetischen Störeinflüssen dadurch erreicht, daß praktisch die ge samten Außenoberflächen des Injektors und der Anbauteile, wie Druckluftanschlüsse, Erdan schlüsse und dergleichen aus elektrisch leitendem Material, wie Metall oder elektrisch leiten dem Kunststoff bestehen oder mit solchem Material überzogen und geerdet sind, und daß die ebenfalls elektrisch leitend ausgebildete Innenoberflächen durch Unterbrechungen von der Außenoberfläche elektrisch isoliert sind. Somit können die sehr kleinen, im Betrieb entste henden Reibungsladungsströme ungestört von der Innenoberfläche abgegriffen und zu einem Meßgerät für diese Ströme aus dem Injektor herausgeführt werden, so daß eine genaue Mes sung gewährleistet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungs beispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Injektor gemäß der Erfindung;

Fig. 2 die linke Seitenansicht von Fig. 1; und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Injektors gemäß den Fig. 1 und 2.

Der gezeigte Injektor hat ein Injektorgehäuse 2 aus elektrisch nicht leitendem Kunststoff, das von einem metallenen Deckel 3 abgedeckt ist und innerhalb eine Treibdüse 4 und eine Fangdüse 6 in koaxialer Anordnung hintereinander aufnimmt. Die Fangdüse 6 ist einteilig mit einer Schlauchtülle 8 aus einem elektrisch nicht leitenden Kunststoff, vorzugsweise aus PTFE (Polytetrafluorethylen) gefertigt, um ein Anbacken von Pulver an der Innenwand 7 der Fangdüse 6 zu vermeiden. Zudem wir mit PTFE ein hoher Reibungsladungsstrom erzeugt.

Wie üblich hat das Injektorgehäuse einen Pulveranschlußstutzen 10, der über ein metallenes Pulveransaugrohr 28 mit einem nicht gezeigten Pulvervorratsbehälter in Verbindung steht. Ferner sind ein Druckluftanschluß 12 für Treibdüsenluft und ein Druckluftanschluß 14 für Fangdüsenluft vorgesehen. Die Anschlüsse 12 und 14 sind aus Metall. Auf die Schlauchtülle 8 ist eine Hülse 16 aufgezogen. Diese Hülse 16 trägt die üblichen Rippen 18 zum Überstülpen und Halten des injektorseitigen Endes eines Förderschlauches 20, der elektrisch leitfähig aus gebildet sein, z. B. aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen kann.

Die Hülse 16 geht an ihrem injektorseitigen Ende über einen Ringflansch 17 in eine Über wurfmutter 22 über, die auf ein Außengewinde 24 eines Anschlußstutzens 26 für den Schlauchanschluß aufgeschraubt ist und den Ringflansch an eine radiale Schulter 9 der Fangdüse 6 angedrückt hält. Hülse 16 mit Überwurfmutter 22 sind von einer elektrisch leitfä higen Materialschicht überzogen oder bestehen aus Metall.

Der metallene Deckel 3 des Injektorgehäuses 2 ist mittels Schrauben 13 am Injektorgehäuse 2 angeschraubt und hat einen elektrischen Anschluß 11 für ein Meßgerät M zum Erfassen von Reibungsladungsströmen, welche im Injektor durch Reibung der Pulverpartikel an den In nenwandungen des Transportkanals, wie der Innenwand 7 der Fangdüse 6, entstehen. Ferner ist am Deckel 3 ein Erdanschluß 60 zur Erdung der Außenoberfläche des Injektorgehäuses vorgesehen. Alternativ ist ein solcher Erdanschluß bei 60' am Injektorgehäuse 2 vorgesehen.

Die Außenoberflächen A und die Innenoberflächen I des Injektorgehäuses 2 sind, wie durch Strichelung angedeutet ist, je mit einem Überzug aus elektrisch leitendem Material versehen, z. B. mit Metallschichten. Die Beschichtung der Außenoberfläche ist von derjenigen der In nenoberfläche durch elektrisch isolierende Unterbrechungen U getrennt. Diese Unterbrechun gen U befinden sich an Stellen des Injektorgehäuses, die einer Bearbeitung, insbesondere durch drehende Werkzeuge, einer Beobachtung und einer Reinigung oder Wartung gut zu gänglich sind.

In Fig. 1 sind zwei Alternativen für den Abgriff der elektrischen Reibungsladungen von der elektrisch leitenden Beschichtung der Innenoberfläche I des Injektorgehäuses 2 dargstellt und im Folgenden nacheinander beschrieben.

Gemäß einer ersten Alternative ist ein elektrischer Leitungsdraht 40 von der elektrisch leitend beschichteten Innenwand 42 des Pulveranschlußstutzens 10 aus dem Injektorgehäuse 2 her ausgeführt. Die elektrisch leitende Schicht der Innenwand 42 steht in elektrisch leitender Ver bindung mit der gestrichelt angedeuteten, ebenfalls mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehenen Aufnahmebohrung 43 für die Fangdüse 6, so daß die innerhalb der Fangdüse er zeugte Reibungsladung auf diesem Wege über den Draht 40 zu dem Meßgerät M abfließen kann.

Gemäß einer zweiten Alternative werden Reibungsladungen über die metallische Treibdüse 4 abgegriffen, die in eine elektrisch leitend ausgebildete Aufnahme in Gestalt einer Gewinde bohrung 50 im Inneren des Injektorgehäuses 2 eingeschraubt ist. Zwischen dem elektrischen Anschluß 11 und der Treibdüse 4 ist ein elektrischer Pfad über eine Feder 52, eine Metalli sierschicht 54 einer Isolierplatte 56 an der Innenseite des Deckels 3 und über einen von dieser Metallisierschicht 54 zum Anschluß 11 geführten Kontaktdraht 58 hergestellt. Über den elek trischen Kontaktdraht kann dann ebenso wie bei der ersten Alternative die Reibungsladung aus dem Inneren des Injektorgehäuses über den Anschluß 11 zu dem einem Meßgerät M für sehr kleine Ströme im µ-Ampère-Bereich herausgeführt werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Bezugszeichenliste

2

Injektorgehäuse

3

Deckel

4

Treibdüse

6

Fangdüse

7

Innenwand der Fangdüse

8

Schlauchtülle

9

Schulter

10

Pulveranschlußstutzen

11

el. Anschluß

12

Anschluß für Treibdüsenluft

13

Deckelschraube

14

Anschluß für Fangdüsenluft

16

Hülse

17

Ringflansch

18

Rippen

22

Überwurfmutter

24

Außengewinde

26

Anschlußstutzen

28

Pulveransaugrohr metallisch

30

O-Ring

40

Leitungsdraht

42

Innenwand des Pulver- Anschlußstutzens

10

43

Aufnahmebohrung/Fang düse

50

Aufnahmebohrung/Treib düse

52

Feder

54

Metallschicht

56

Isolierplatte

58

Kontaktdraht

60

,

60

' Erdanschluß
A Außenoberfläche
I Innenoberfläche
U Unterbrechungen
M Meßgerät

Claims

1. Injektor für eine Pulverbeschichtungsanlage mit einem Injektorgehäuse (2) aus elek trisch nicht leitfähigem Grundmaterial, wobei

- die Innenoberfläche (I) und die Außenoberfläche (A) des Injektorgehäuses (2) elektrisch leitfähig ausgebildet sind;
- die Innenoberfläche (I) und die Außenoberfläche (A) durch Unterbrechungen (U) elektrisch voneinander isoliert sind;
- ein Abgriff der Ladungen von der elektrisch leitfähigen Innenoberfläche (I) aus dem Injektorgehäuse (2) zu einem Messgerät (M) für den Ladungsstrom her ausgeführt ist und
- ein Erdanschluß (60; 60') zur Kontaktierung der elektrisch leitfähigen Außen oberfläche des Injektorgehäuses (2) mit dem Erdpotential vorgesehen ist.

2. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche (I) und die Außenoberfläche (A) mit gesonderten, elektrisch voneinander isolierten Beschichtungen aus elektrisch leitfähigem Material überzogen sind.

3. Injektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungen aus Metall bestehen.

4. Injektor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschich tungen chemisch oder galvanisch auf die Innenoberflächen und die Außenoberflächen aufgebracht sind.

5. Injektor nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungen durch Tauchen in ein Metallbad erzeugt sind.

6. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff über eine Aufnahme (43) für eine Fangdüse (6) aus dem Injektorgehäuse (2) über einen elektrischen Anschluß (11) herausgeführt ist, wobei die Aufnahme (43) ei ne elektrisch leitfähige Oberfläche hat, welche in leitendem Kontakt mit der In nenoberfläche (I) steht.

7. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff über eine Treibdüse (4) aus elektrisch leitfähigem Material über einen elektri schen Anschluß (11) aus dem Injektorgehäuse herausgeführt ist, wobei die Treibdüse in einer elektrisch leitfähigen Aufnahme (50) sitzt, welche in leitendem Kontakt mit der Innenoberfläche steht.

8. Injektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Lei tungspfad zwischen der Treibdüse (4) und dem elektrischen Anschluß (11) die Auf nahme (50), eine Feder (52), eine elektrisch leitende Beschichtung (54) einer mit ei nem Deckel (3) des Injektorgehäuses (2) verbundenen Isolierplatte (56) und einen Kontaktdraht (58) zwischen der Beschichtung (54) der Isolierplatte (56) und dem elektrischen Anschluß (11) umfaßt.

9. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gekennzeichnet durch einen elek trischen Leitungsdraht (40), der aus dem Injektorgehäuse (2) herausgeführt ist, um den Abgriff der Ladungen von der elektrisch leitfähigen Innenoberfläche (1) aus dem In jektorgehäuse (2) zu dem Messgerät (M) zu führen.

10. Injektor nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Pulveranschlußstutzen (10), der eine Innenwand (42) aufweist, die wenigstens teilweise elektrisch leitend aus gebildet ist, und eine Aufnahme (43) für eine Fangdüse (6), wobei die Aufnahme (43) eine elektrisch leitfähige Oberfläche hat und mit der elektrisch leitenden Innenwand (42) des Pulveranschlußstutzens (10) in elektrisch leitender Verbindung ist, wobei der Leitungsdraht (40) mit der Innenwand (42) des Pulveranschlußstutzens (10) elektrisch verbunden ist.

11. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierenden Unterbrechungen (U) zwischen der Innenoberfläche (I) und der Außenoberfläche (A) an Stellen innerhalb des Injektorgehäuses (2) vorgesehen sind, die gut zugänglich für Bearbeitung, Beobachtung und Wartung sind.

12. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche, an der Außenoberfläche (A) angeordneten Bauelemente (11 bis 14, 16, 60) des Injektors elektrisch leitfähig ausgebildet und mit der Außenoberfläche (A) verbunden sind.

13. Injektor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Außenoberfläche (A) des Injektorgehäuses (2) mit Ausnahme der Unterbre chungen (U) elektrisch leitfähig ausgebildet ist, um eine bestmögliche elektroma gnetische Abschirmung des Injektors zu erzielen.