DE10213275C1 - Injektor für eine Pulverbeschichtungsanlage - Google Patents
Injektor für eine PulverbeschichtungsanlageInfo
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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.
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
A Außenoberfläche
I Innenoberfläche
U Unterbrechungen
M Meßgerät
Claims (13)
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.
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