DE1427642B2 - Zerstaeuberkopf an einer elektrostatischen auftragsvorrichtung fuer pulver od dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zerstäuberkopf an einer elektrostatischen Auftragsvorrichtung für Pulver od. dgl. mit einem als Elektrode ausgebildeten Mundstück und einer vor dem Mundstück in Austragsrichtung liegenden Wirbelkammer.

Ein derartiger Zerstäuberkopf ist aus der deutschen Patentschrift 921 137 bekannt. Er dient dort zum Aufstäuben von elektrisch aufgeladenen Fasern auf damit zu überziehende Flächen. Die Fasern werden durch eine mittels eines Schaufelrades erzeugte Wirbelbewegung in Berührung mit dem als Elektrode ausgebildeten Mundstück gebracht. Sofern sie aus einem elektrisch nicht leitenden Material bestehen, ist die elektrische Ladung notwendigerweise sehr klein im Verhältnis zur Fasernmasse, so daß die elektrostatische Anziehungskraft nicht zum Transport der Fasern vom Mundstück auf die zu überziehenden Flächen ausreicht. Dieser Transport erfolgt vielmehr durch den die Fasern fördernden Luftstrom. Tatsächlich wird mit der vorbekannten Vorrichtung auch nicht etwa der Zweck verfolgt, die Fasern unter Ausnützung der elektrostatischen Anziehungskraft auf die zu überziehenden Flächen zu befördern, sondern vielmehr die Fasern dort durch Ausnützung deren gegenseitiger elektrostatischer Abstoßung senkrecht zu den Flächen auszurichten, bei denen es sich vorzugsweise um ein Papierband handelt. Diese Vorrichtung ist daher nicht zur Lösung des technischen Problems geeignet, das sich im Zusammenhang mit dem Auftrag von Pulver auf Gegenstände irgendwelcher Art dahingehend stellt, einen möglichst großen Anteil des aus dem Zerstäuberkopf ausgetragenen Pulvers auf dem jeweiligen Gegenstand niederzuschlagen.

Aus der deutschen Patentschrift 960 395 ist eine elektrostatische Pulverauftragsvorrichtung bekannt, die im Zufuhrrohr für das Pulver-Luftgemisch vor der Mündung des Zerstäubers eine Wirbel- oder Dralleinrichtung enthält. Diese besteht aus feststehenden Leitflächen, die so angeordnet sind, daß das hindurchtretende Pulver-Luftgemisch einen Drall erfährt. Hierdurch soll verhindert werden, daß die Elektrode sich im Betrieb mit Pulver überzieht, wodurch die elektrische Aufladung der aus der Mündung ausgetragenen Pulverteilchen beeinträchtigt wird. Diese vorbekannte Vorrichtung dient vorzugsweise zum Bestäuben von Pflanzen. Dazu müssen Entfernungen bis zu mehreren Metern überwunden werden, was nur mit Hilfe eines Luftstromes hoher Axialgeschwindigkeit, nicht aber unter Ausnutzung der elektrostatischen Anziehungskräfte möglich ist. Tatsächlich soll die elektrostatische Aufladung auch nur die Haftung der Pulverteilchen auf den Pflanzen, beispielsweise deren Blättern, verbessern. Um die daher notwendige hohe Axialgeschwindigkeit nicht zu sehr zu vermindern, arbeitet die vorbekannte Vorrichtung mit einem relativ geringen Drall. Eine starke Drallbewegung ist auch gar nicht möglich, da sich andernfalls infolge des vor der Dralleinrichtung auftretenden Rückstaues und der damit verbundenen Wirbelbewegung ein Teil des mitgeführten Pulvers vor der Einrichtung absetzen und diese in kurzer Zeit verstopfen würde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zerstäuberkopf der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der es ermöglicht, in geringer Entfernung von dem Mundstück befindliche Gegenstände beliebiger Form bei geringstmöglichem Pulververlust mit Pulver zu umhüllen, wobei unter Pulververlust derjenige Anteil des ausgetragenen Pulvers verstanden wird, der nicht auf dem zu überziehenden Gegenstand niedergeschlagen wird.
Diese Aufgabe ist bei dem hier vorgeschlagenen Zerstäuberkopf erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wirbelkammer, in die das Pulver aufgelockert eingeführt wird, aus einem an sich bei Zerstäuberköpfen bekannten axial zum Mundstück und zur Pulverzuführung ausgerichteten und mit wenigstens einer Zuleitung für einen Hilfsluftstrom versehenen, ringförmig begrenzten Raum gebildet ist, in den die Zuleitung für den Hilfsluftstrom tangential in Umfangsrichtung des ringförmig begrenzten Raumes einmündet.

Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß das Pulver-Luftgemisch einen starken Drall erhält, durch den die axiale Austrittsgeschwindigkeit erheblich herabgesetzt wird. Dies hat nicht nur den Vorteil einer längeren Verweildauer der Pulverteilchen im Aufladungsbereich, sondern bewirkt auch, daß die elektrostatischen Anziehungskräfte auf die Teilchen wirksam werden können und letztere sich längs der elektrischen Feldlinien des zwischen dem zu überziehenden Gegenstand und dem Zerstäuberkopf befindlichen elektrischen Feldes zu diesem Gegenstand hin bewegen. Hierdurch werden die bisher insbesondere bei Gegenständen, die keine geschlossene Oberfläche aufweisen (ζ. B. Gitter), unvermeidlichen und erheblichen Pulververluste vermieden. Durch Verzicht auf einen die Pulverteilchen im gerichteten Strahl auf den Gegenstand schleudernden Luftstrom wird außerdem die Gleichmäßigkeit der Umhüllung verbessert, ganz besonders dann, wenn der Gegenstand verdeckte Flächen besitzt. Diese Vorteile einer Senkung des Pulververbrauchs unter gleichzeitiger Verbesserung des Umhüllungsergebnisses lassen sich durch eine einfache Verringerung des Luftdurchsatzes im Zerstäuberkopf nicht erreichen, da dann zuwenig Pulverteilchen mitgeführt werden.

Eine noch stärkere Drallwirkung läßt sich nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Zerstäuberkopfes dadurch erreichen, daß beim Vorhandensein mehrerer tangential in den ringförmig begrenzten Raum einmündende Zuleitungen für den Hilfsluftstrom diese symmetrisch zueinander über dessen Umfang verteilt sind.

Eine konstruktiv besonders zweckmäßige Ausführung sieht für diesen Fall vor, daß die tangential in den ringförmig begrenzten Raum einmündenden Zuleitungen mit einem diesen Ringraum umgebenden ringförmigen Hohlraum in Verbindung stehen.

In der Zeichnung ist der Zerstäuberkopf nach der Erfindung an Hand beispielsweise gewählter Ausführungsformen schematisch veranschaulicht. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Zerstäuberkopf der erfindungsgemäßen Art,

F i g. 2 bis 4 Querschnitte durch weitere Ausf ührungsformen des Zerstäuberkopfes in Höhe der Ringkammer.

Der Zerstäuberkopf nach der Erfindung eignet sich in Verbindung mit den Zerstäubervorrichtungen bekannter Art wie Handpistole od. dgl., insbesondere zum Auftrag von Pulvern, Pudern oder Körnern eines Kunststoffes wie etwa Polivinylchlorid auf metallische Gegenstände. Die mit geringer axialer Geschwindigkeit ausgetragenen elektrisch geladenen Teilchen

werden von dem gewöhnlich an Erdpotential liegenden Gegenstand angezogen und bleiben zufolge der elektrischen Ladung auf ihm haften. Durch Erwärmen des Gegenstandes über den Schmelzpunkt des betreffenden Stoffes kann die Haftschicht in einen dünnen durchgehenden Überzug umgewandelt werden.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den Zerstäuberkopf 3 mit einem Anschluß 4 für das Pulver-Luftgemisch und einem sich konisch erweiternden Mundstück 5, an dessen ringförmig umlaufender Kante 5 α vorzugsweise die Aufladung der Pulverteilchen erfolgt. Zwischen dem Anschluß 4 und dem Mundstück 5 ist eine Wirbelkammer vorgesehen, die die Form eines Ringraumes 6 hat, in den tangential zu seiner Umfangsrichtung Zuleitungen 7 für den Hilfsluftstrom zur Erzeugung einer starken Drallbewegung des Pulver-Luftgemisches einmünden. In der dargestellten Ausführungsform sind zwei derartige Zuleitungen vorgesehen. Der Hilfsluftstrom wird vorzugsweise mit geringem Durchsatz, aber hoher Geschwindigkeit zugeführt.

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform des Zerstäuberkopfes in Höhe des Ringraumes. In den Ringraum 6 münden symmetrisch über dessen Umfang verteilt vier Zuleitungen 7, die diesen mit einem ihn ringförmig umgebenden Hohlraum 10 verbinden. Der über einen einzigen (nicht dargestellten) Anschluß entsprechend größeren Querschnitts zugeführte Hilfsluftstrom erzeugt über die vier Zuleitungen 7 eine besonders gleichmäßige und starke Drallbewegung des Pulver-Luftgemisches.

F i g. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform des Zerstäuberkopfes 3 im Querschnitt, bei der das Pulver-Luftgemisch über den Anschluß 4 in den Ringraum 6 eintritt. Der Hilfsluftstrom wird über eine sich konisch verjüngende und tangential einmündende Zuleitung 7 zugeführt. Der Ringraum 6 ist exzentrisch zu dem Anschluß 4 angeordnet, so daß die Innenwand des Ringraumes in bezug auf den An-Schlußquerschnitt für das Pulver-Luftgemisch nach Art einer Evolvente verläuft.

F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform im Querschnitt mit zwei symmetrisch angeordneten Zuführungen 7 für den Hilfsluftstrom. Bei dieser Ausführungsform besitzt der das Pulver-Luftgemisch zuführende Anschluß 4 nicht kreisförmigen, sondern zumindest im Bereich seiner Mündung in den Ringraum stern- oder kreuzförmigen Querschnitt, wodurch die Ausbildung einer starken Drallbewegung begünstigt wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Zerstäuberkopf an einer elektrostatischen Auftragsvorrichtung für Pulver od. dgl. mit einem als Elektrode ausgebildeten Mundstück und einem ringförmig begrenzten Raum vor dem Mundstück in Austragsrichtung liegenden Wirbelkammer, in die das Pulver aufgelockert eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkammer aus einem an sich bei Zerstäuberköpfen bekannten axial zum Mundstück (5) und zur Pulverzuführung (4) ausgerichteten und mit wenigstens einer Zuleitung für einen Hilfsluftstrom versehenen ringförmig begrenzten Raum (6) gebildet ist, in den die Zuleitung 7 für den Hilfsluftstrom tangential in Umfangsrichtung des ringförmig begrenzten Raumes (6) einmündet.

2. Zerstäuberkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein mehrerer tangential in den ringförmig begrenzten Raum (6) einmündende Zuleitungen (7) für den Hilfsluftstrom diese symmetrisch zueinander über dessen Umfang verteilt sind.

3. Zerstäuberkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die tangential in den ringförmig begrenzten Raum (6) einmündenden Zuleitungen (7) mit einem diesen Ringraum umgebenden ringförmigen Hohlraum (10) in Verbindung stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen