DE1962472A1

DE1962472A1 - Device for electrostatic coating of objects with powdery materials

Info

Publication number: DE1962472A1
Application number: DE19691962472
Authority: DE
Inventors: Fumio Onoue; Tamotsu Watanabe
Original assignee: Nippon Kogei Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nippon Kogei Kogyo Co Ltd
Priority date: 1969-03-26
Filing date: 1969-12-12
Publication date: 1970-10-15
Also published as: DE1962472B2; FR2033960A5; US3667676A; GB1255090A

Description

Patentanwalt Dipl.-Phys.Gerhard üedl 8 München 22 Steinsdorfstr.21-22 Tel.298462Patent attorney Dipl.-Phys. Gerhard üedl 8 Munich 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 298462

. B 4424. B 4424

Nippon Kogei Kogyo Company, Limited 2-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo / JapanNippon Kogei Kogyo Company, Limited 2-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo / Japan

Device for electrostatic coating of objects with

pulverförmigen Werkstoffenpowdery materials

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum elektrostatischen Überziehen von Gegenständen mit pulverförmigen Werkstoffen, bei der ein Pulversprühkopf mit einer Pulverzuführeinrichtung und mit einer Druckluftquelle zum Zwecke der Förderung des pulverförmigen Materials in Verbindung steht. Weiterhin betrifft die Erfindung das mit dieser Einrichtung durchzuführende Verfahren.The invention relates to a device for electrostatic coating of objects with powdery materials, in which a powder spray head with a powder feed device and with a compressed air source for the purpose of conveying the powdery material in connection. The invention also relates to this device procedures to be carried out.

^L°/^hu 0098^2/1041 ^L ° / ^hu 0098 ^ 2/1041

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In jüngster Zeit ist man dazu übergegangen, Werkstücke elektrostatisch mit Pulver materialien zu überziehen, anstatt elektrostatisch flüssige Materialien aufzubringen. Dadurch wird die Brand- und Vergiftungsgefahr erheblich vermindert sowie die nie ganz auszuschließende Verunreinigung durch Farbkleckse und Farblösungsmittel vermieden. Darüber hinaus kommen die zur Vermeidung der vorstehend geschilderten Gefahren und Nachteile bisher erforderlichen Maßnahmen und Ausgaben in Wegfall. Es hat sich gezeigt, daß selbst dann, wenn das Pulvermaterial, ohne das Werkstück zu bedecken ,verstreut wird, wieder eingesammelt werden kann, so daß es wiederverwendbar ist und aus diesem Grund sich das Verfahren erheblich wirtschaftlicher als die bekannten Verfahren gestaltet.Recently there has been a move towards electrostatic workpieces to be coated with powder materials instead of electrostatically liquid To apply materials. This increases the risk of fire and poisoning considerably reduced as well as the contamination by paint blobs and paint solvents, which can never be completely ruled out, avoided. In addition, there are the measures and measures previously required to avoid the dangers and disadvantages described above Expenses in omission. It has been found that even if the powder material is scattered without covering the workpiece, again can be collected so that it is reusable and for this reason the process is considerably more economical than that known method designed.

Um das Überzugs- oder Beschichtungsverfahren wirtschaftlich zu gestalten, ist es erforderlich, das Pulvermaterial gleichförmig auf das Werkstück aufzubringen und es entsprechend den Abmessungen und der Gestalt des Werkstückes in einem geeigneten Bereich zu injizieren. Um diese Erfordernisse zu erfüllen,' wird vorzugsweise ein Sprühkopf verwendet, mittels dessen auf einstellbare Weise das Pulvermaterial in einem geeigneten Bereich,abhängig von Abmessungen und Gestalt des Werkstückes ,gespritzt werden kann, so daß ein Absprühen des Pulvermaterials vom Werkstück weitestmöglich vermieden wird und ein gleichmäßiger Überzug auf der Oberfläche des Werkstückes erzielt wird. Um einen derartigen gleichmäßigen Überzug des Werkstückes mit dem Pulvermaterial zu erhalten, muß dieses gleichmäßig aufgesprüht werden. Dazu muß das Pulvermaterial fließbar gemacht werden, so daß es gleichförmig dispergiert ist.In order to make the coating or coating process economical, It is necessary to apply the powder material uniformly to the workpiece and apply it according to the dimensions and the Inject shape of the workpiece in a suitable area. To meet these requirements, a spray head is preferred used, by means of which in an adjustable manner the powder material in a suitable range, depending on the dimensions and shape of the Workpiece, can be sprayed, so that the powder material is sprayed off is avoided as far as possible from the workpiece and a uniform coating is achieved on the surface of the workpiece. Around To obtain such a uniform coating of the workpiece with the powder material, this must be sprayed on evenly. For this purpose, the powder material must be made flowable so that it is uniformly dispersed.

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Bisher wird zu dem Zwecke, die Fließfähigkeit des Pulver materials zu erreichen, ein Verfahren verwendet, gemäß dem komprimierte Luft aus einer Luftquelle durch eine Zuführleitung in einen das Pulvermaterial enthaltenen Tank geblasen wird, der ebenfalls durch eine Zuleitung mit einem Pulversprühkopf in Verbindung steht und gemäß dem gleichzeitig die Luft-Pulver-Mischung dem Sprühkopf zugeführt wird. Ein weiteres Verfahren zum Fließbarmachen des Pulver materials be- ^So far, for the purpose, the flowability of the powder material To achieve a method used, according to which compressed air from an air source through a supply line into a the powder material Contained tank is blown, which is also through a supply line with a powder spray head in connection and according to the at the same time the air-powder mixture is fed to the spray head. Another method for making the powder material flowable is ^

steht darin, daß Luft aus einer Luftquelle durch eine Zuleitung dem Boden eines das Pulvermaterial enthaltenden Mischtankes zugeführt wird, der ebenfalls durch eine Leitung mit dem Pulversprühkopf in Verbindung steht. Dadurch wird eine fließfähige Pulverschicht in dem Tank erzeugt, die mittels der komprimierten Luft durch eine in die Schicht ragende Leitung den Sprühkopf versorgt.stands in the fact that air from an air source through a supply line to the Bottom of a mixing tank containing the powder material is fed, which is also through a line with the powder spray head in Connection. This creates a flowable layer of powder in the tank, which by means of the compressed air flows into the Layer protruding line supplies the spray head.

Um auch große Gegenstände mit gutem Wirkungsgrad und hoher Gleichmäßigkeit zu überziehen, ist eine Zusammenfassung der Pulversprühköpfe in einer wirtschaftlichen Anordnung und im Rahmen eines wirtschaftlichen Verfahrens erforderlich. Das gleiche gilt für das Überziehen einer Anzahl von derartigen Gegenständen, beispielsweise im Rahmen einer Massenproduktion, wobei der Sprühkopf und die Zuleitungen für das Pulvermaterial zum Sprühkopf mit einer konstanten Menge je Zeiteinheit beaufschlagt werden müssen und darüber hinaus die zugeführte Pulver materialmenge in der Weise gesteuert werden muß, daß eine vorbestimmte Schichtdicke auf den Werkstücken erzielt wird. Dabei muß zur Gewährleistung einer gewünschten Überzugsdicke auf den Gegenständen und einer gleichmäßigen Arbeitsweise dafür Sorge getragen werden, daß das Pulvermaterial von einer begrenzten Anzahl von Zuführ einrichtungen einer Anzahl von Pulversprühköpfen zugeführt wird und dementsprechend die zugeführte Pulvermenge gesteuert wird.Also large objects with good efficiency and high uniformity Coating is a summary of the powder spray heads in an economical arrangement and in an economical way Procedure required. The same applies to the coating of a number of such objects, for example in the Part of a mass production, whereby the spray head and the supply lines for the powder material to the spray head with a constant amount each Time unit must be applied and, moreover, the amount of powder supplied must be controlled in such a way that a predetermined layer thickness is achieved on the workpieces. Included care must be taken to ensure a desired coating thickness on the objects and a uniform working method be that the powder material is fed from a limited number of feed devices to a number of powder spray heads and the amount of powder supplied is controlled accordingly.

4424 009BA2M04 ^G,_Nal 4424 009BA2M04 ^ G, _Nal

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Da das Pulverüberziehverfahren im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bei denen flüssige Stoffe aufgesprüht werden, keine hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Luft zum Transport des Pulvermaterials voraussetzt und aus diesem Grunde die bei den Flüssig-Sprühverfahren erforderliche Zerstäubungsenergie, die die Coulomb'sehe Kraft für die elektrostatische Aufbringung der Materialien beeinträchtigt, in Wegfall kommt, erweist sich das Pulver-Sprühverfahren als technisch vorteilhafter. Andererseits müssen zur Erzielung eines überlegenen elektrostatischen Schichteffektes beim Pulversprühverfahren relativ größere Sprühmodelle (injecting pattern) mit einer entsprechenden Konstruktion vorgesehen sein, solange das Pulvermaterial auf der Oberfläche von Trägereinrichtungen noch nicht kumuliert ist,Since the powder coating process, in contrast to the known processes, in which liquid substances are sprayed on, no high flow velocities of the air for transporting the powder material presupposes and for this reason the atomization energy required in the liquid spray process, which the Coulombs see Force for the electrostatic application of the materials is impaired, in the absence of which, the powder spraying process turns out to be technically more advantageous. On the other hand, in order to achieve a superior electrostatic layer effect in the powder spray process Relatively larger spray models (injecting pattern) with an appropriate construction can be provided as long as the powder material is on the surface of the carrier facilities has not yet been accumulated,

Ausgehend von dem Vorstehenden ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Pulver-Sprühkopf zum elektrostatischen Beschichten von Werkstücken mit Pulvermaterial vorzuschlagen, mit dem eine gleichmäßigere Beschichtung als bisher möglich ist und dessen Sprühverhalten auf unterschiedliche Werkstückgrößen und -formen einstellbar ist. Darüber hinaus soll zur Einhaltung einer gewünschten Schichtdicke des Überzugs die Zuführung von Pulvermaterial von einer begrenzten Anzahl von Zuführeinrichtungen zu einer Anzahl von Sprühköpfen genau steuerbar sein und die Möglichkeit bestehen, die Pulverauftragfläche relativ groß zu halten, soweit keine Ansammelung von Pulvermaterial auf den Werkstückauf lageteilen auftritt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Pulversprühkopf drehbar ausgebildet ist und außerhalb der Drehachse angeordnete Sprühdüsen besitzt, deren Lage relativ zur Drehachse verstellbar ist.On the basis of the above, it is the object of the present invention to to propose a powder spray head for the electrostatic coating of workpieces with powder material, with which a more uniform Coating is possible than before and its spray behavior can be adjusted to different workpiece sizes and shapes. In addition, a limited number of powder material should be supplied in order to maintain a desired layer thickness of the coating be precisely controllable from feed devices to a number of spray heads and there is the possibility of the powder application area to keep relatively large, as long as no accumulation of powder material on the work piece parts occurs. This object is achieved according to the invention solved in that the powder spray head is designed to be rotatable and has spray nozzles arranged outside the axis of rotation, the Position is adjustable relative to the axis of rotation.

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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind der Abstand und/oder der Winkel der Sprühdiisen relativ zur Drehachse verstellbar. Zweckmäßigerweise sind dazu die Sprühdüsen mittels einer Verschraubung in den Pulver sprühkopf eingesetzt und weisen eine gekrümmte Form auf.In an advantageous embodiment of the invention, the distance and / or the angle of the spray nozzles can be adjusted relative to the axis of rotation. For this purpose, the spray nozzles are expediently screwed together inserted into the powder spray head and have a curved shape.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus den Unteransprüchen.Further features of the present invention emerge from the
following description of a preferred embodiment
based on the accompanying drawings and the subclaims.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung; 1 shows a partially sectioned side view of an embodiment of a device according to the invention;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Pulversprühkopfes als Teil der in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Einrichtung;Fig. 2 is a partially sectioned side view of a powder spray head as part of the device according to the invention shown in FIG. 1;

Fig. 3 eine Stirnansicht des in Fig. 2 dargestellten Pulversprühkopfes; Fig. 3 is an end view of the powder spray head shown in Fig. 2;

Fig. 4 A schematische Seitenansichten von bekannten Zuführeinrichtun-Fig. 4 A schematic side views of known feed devices

gen fur das Pulvermaterial;gen for the powder material;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Zuführeinrichtung als Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung;5 shows a partially sectioned side view of a feed device as part of the device according to the invention;

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■ ^/b ORIGINAL INSPECTS}■ ^{/ b} ORIGINAL INSPECTS}

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Fig. 6 eine teilweise Draufsicht auf die in Fig. 5 dargestellte Zuführeinrichtung;Fig. 6 is a partial plan view of the feed device shown in Fig. 5;

Fig. 7 eine Schnittansicht der Zuführeinrichtung längs der Linie VII-VE in Fig. 6;7 shows a sectional view of the feed device along the line VII-VE in FIG. 6;

Fig. 8 eine Stirnansicht der in Fig. 6 dargestellten Zuführeinrichtung; Fig. 8 is an end view of the feed device shown in Fig. 6;

Fig. 9 eine Draufsicht auf die in Fig. 7 dargestellte Zuführeinrichtung undFIG. 9 is a plan view of the feed device shown in FIG. 7 and

Fig. 10 eine Seitenansicht der in Fig. 7 dargestellten Zuführeinrichtung. FIG. 10 is a side view of the feed device shown in FIG. 7.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Einrichtung zum elektrostatischen Überziehen von Werkstücken mit Pulvermaterial besteht im wesentlichen aus einer Zuführeinrichtung 1, in der das pulverförmige Schichtmaterial mittels eines Luftstromes gefördert wird, einer biegsamen Zuführleitung 2, die mit der Zuführeinrichtung 1 verbunden ist und einem rotierenden Sprühkopf 5, der drehbar an einer Seite der Einrichtung befestigt ist und eine Anzahl von Sprühdüsen 3 besitzt, die mit Schraubnippeln 4 befestigt sind. Weiterhin besteht die Einrichtung aus einer Rohrführung 6, die teilweise aus isolierendem Material und teilweise aus elektrisch leitendem Material besteht und die einerseits mit dem rotierenden Sprühkopf 5 und andererseits über eine Kupplung 7 mit der biegsamen Zuführleitung 2 in Verbindung steht und durch die das Pulvermaterial aus der Zuführung 1 den Sprühdüsen 3 zugeführt wird. Weiterhin ist ein Elektromotor 8 zumFigures 1 to 3 show a first embodiment of the present Invention. The device for the electrostatic coating of workpieces with powder material consists essentially of a feed device 1, in which the powdery layer material is conveyed by means of an air stream, a flexible feed line 2, which is connected to the feed device 1 is connected and a rotating spray head 5 which is rotatably mounted on one side of the device and a number of spray nozzles 3, which are fastened with screw nipples 4. Furthermore, the device consists of a pipe guide 6, which is partially consists of insulating material and partially of electrically conductive material and on the one hand with the rotating spray head 5 and on the other hand, via a coupling 7, it is connected to the flexible supply line 2 and through which the powder material from the supply line 1 the spray nozzles 3 is supplied. Furthermore, an electric motor 8 is for

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Antrieb des Sprühkopfes 5 über die Rohrführung 6 vorgesehen, wobei die Kraftübertragung durch einen Riemen 8b und eine auf der Rohrführung 6 befindliche Riemenscheibe 8a erfolgt. Die Rohrführung 6 ist in Lagern 9a und 9b an beiden Enden gelagert, während die Lager 9a und 9b wiederum in Lagerträgern 10a und 10b eingesetzt sind. Koaxial zur Rohrführung 6 ist ein Tragrohr 11 zwischen den Lagerträgern 10a und 10b vorgesehen, das zur Abschirmung einer durch eine Hochspannungsquelle 12 über eine Verbindung 13 angelegten Hochspannung gegenüber der Erde dient. Die Hochspannung liegt gleichzeitig an dem rotierenden Sprühkopf 5 über den elektrisch leitenden Lagerträger 10a und das Lager 9a sowie über den elektrisch leitenden Teil der Rohrführung 6 an und erzeugt ein elektrisches Feld zwischen Erde und dem zu beschichtenden Gegenstand 14.Drive of the spray head 5 is provided via the pipe guide 6, the Power transmission through a belt 8b and one on the pipe guide 6 located pulley 8a takes place. The pipe guide 6 is supported in bearings 9a and 9b at both ends, while the bearings 9a and 9b are in turn used in bearing supports 10a and 10b. A support tube 11 between the bearing supports 10a and 10b is coaxial with the tube guide 6 provided for shielding against a high voltage applied by a high voltage source 12 via a connection 13 serves the earth. The high voltage is applied simultaneously to the rotating spray head 5 via the electrically conductive bearing bracket 10a and the Bearing 9a and over the electrically conductive part of the pipe guide 6 and generates an electric field between earth and the to be coated Item 14.

Gemäß der Darstellung in den Figuren 2 und 3 sind an dem rotierenden Sprühkopf 5 drei Sprühdüsen 3 mittels einer Verschraubung 4 befestigt, so daß auf diese Weise jede Sprühmündung 15 einer Sprühdüse 3 außerhalb der Rotationsachse des Sprühkopf es 5 liegt. Der Sprühkopf 5 umfaßt eine Einlaßöffnung 16 für das Pulvermaterial, das von der Zuführung 1 durch die Rohrführung 6 zugeführt wird. Das Pulvermaterial tritt über die Einlaßöffnung 16 durch eine Passage 17 in jeder der Sprühdüsen 3 hindurch und über die Sprühmündung 15 ins Freie. Infolge der Drehung des Sprühkopfes 5 wird das Pulvermaterial gleichförmig aus den Düsen 3 abgesprüht.As shown in Figures 2 and 3 are on the rotating Spray head 5 three spray nozzles 3 attached by means of a screw connection 4, so that in this way each spray orifice 15 of a spray nozzle 3 outside the axis of rotation of the spray head it 5 lies. The spray head 5 comprises an inlet opening 16 for the powder material from the feed 1 is fed through the pipe guide 6. The powder material passes through the inlet port 16 through a passage 17 in each of the spray nozzles 3 through and over the spray mouth 15 into the open. As a result of the rotation of the spray head 5, the powder material becomes uniform the nozzles 3 sprayed.

Durch Lösen der Verschraubung 4 läßt sich jede Sprühdüse 3, wie in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist, um die Verschraubungsachse verdrehen und auf diese Weise der Sprühbereich für das Pulvermaterial entsprechend den Erfordernissen hinsichtlich Größe und Form desBy loosening the screw connection 4, each spray nozzle 3, as in Fig. 2 is indicated by dashed lines to rotate about the screwing axis and in this way the spray area for the powder material according to the requirements in terms of size and shape of the

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Gegenstandes 14 einstellen. Durch Verdrehen der Düsen 3 verändert sich der Abstand der Sprühmündungen 15 von der Drehachse des Sprühkopfes 5, so daß gleichzeitig der !Tirühwinkel für das Pulvermaterial verändert t/ird.Set item 14. By rotating the nozzles 3, the distance between the spray mouths 15 and the axis of rotation of the spray head changes 5, so that at the same time the! Tirühwinkel for the powder material changed t / ird.

Anstelle der gezeigten drei Sprühdüsen 3 kann deren Anzahl je nach dem Bedarf an in der Zeiteinheit durchzusetzendemPulvermaterial erhöht oder erniedrigt werden. Ebenso kann die Krümmung oder Abwinkelung A der Sprühdüsen 3, die. bei Drehung der Sprühdüsen 3 um die Gewindeachse eine Veränderung des Abstandes von der Drehachse und des Sprühwinkels bewirkt, verändert werden. Weiterhin ist es selbstverständlich, daß der Abstand zwischen der Drehachse des Sprühkopfes 5 und der Sprühmündung 15 jeder Sprühdüse 3 nicht konstant sein muß, sondern entsprechend den Erfordernissen unterschiedlich sein kann.Instead of the three spray nozzles 3 shown, their number can depending on the Increased demand for powder material to be enforced in the unit of time or be humiliated. Likewise, the curvature or angle A of the spray nozzles 3, the. when rotating the spray nozzles 3 around the thread axis causes a change in the distance from the axis of rotation and the spray angle can be changed. Furthermore, it goes without saying that the Distance between the axis of rotation of the spray head 5 and the spray mouth 15 of each spray nozzle 3 does not have to be constant, but can be different according to requirements.

Um die Gefahr eines elektrischen Schlages aufgrund der an dem Sprühkopf 5 anliegenden Hochspannung bei einer Berührung der spannungsführenden Teile zu vermeiden, können die Düsen 3 und der Sprühkopf 5 aus einem bestimmten Widerstandsmaterial, ζ. Β. aus Halbleitermaterial, bestehen oder können aus einem Isoliermaterial hergestellt sein, auf dessen Oberfläche eine Folie einer Wider stands schicht angeordnet ist, um die anliegende Hochspannung an den Außenflächen aufgrund des elektrischen Widerstandes zu senken.To avoid the risk of electric shock due to the spray head 5, the nozzles 3 and the spray head 5 made of a certain resistance material, ζ. Β. of semiconductor material, consist or can be made of an insulating material, on the surface of which a film of a resistance was arranged layer to the applied high voltage on the outer surfaces due to the lower electrical resistance.

Der gekrümmte Bereich A der Düsen 3 kann darüber hinaus einen größeren-Krümmungsradius besitzen, so daß das Pulvermaterial sich nicht in der Passage 17 stauen kann.The curved area A of the nozzles 3 can also have a larger radius of curvature, so that the powder material cannot stow in passage 17.

Aufgrund der Einstellbarkeit der Sprühdüsen, wodurch der Abstand der 4424 00 9842/1OA 1 ORIGINAL !NSPECTEDDue to the adjustability of the spray nozzles, which increases the distance between the 4424 00 9842 / 1OA 1 ORIGINAL! NSPECTED

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Sprühmündung von der Drehachse des Sprühkopfes verändert wird, läßt sich das Pulvermaterial gleichförmig auf die zu beschichtenden Gegenstände aufsprühen, da eine Einstellung auf die durch Abmessung und Formgebung des zu besprühenden Gegenstandes erforderlichen Bedingungen möglich ist. Dadurch gestaltet sich der Beschichtungsvorgang sehr wirtschaftlich.The spray mouth is changed from the axis of rotation of the spray head, the powder material can be sprayed uniformly onto the objects to be coated, as an adjustment to the dimensions and shaping of the object to be sprayed required conditions is possible. This is how the coating process takes shape very economical.

Die Rohrführung 6 braucht nicht stets koaxial zu dem Isolier- oder Stützrohr 11 angeordnet zu sein. Außerdem kann sie an beiden Enden des Tragrohres 11 unterstützt sein.The pipe guide 6 does not always need to be coaxial with the insulating or Support tube 11 to be arranged. In addition, it can be supported at both ends of the support tube 11.

Der Antriebsmotor kann darüber hinaus als Luftmotor ausgebildet sein, um das Gesamtgewicht der Einrichtung zum Zwecke einer leichten Handhabung zu erniedrigen.The drive motor can also be designed as an air motor, to reduce the overall weight of the device for ease of use.

Zur Erläuterung des Vorganges, in dem das Pulvermaterial fließfähig gemacht wird, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 4 A und 4 B eine bekannte Zuführeinrichtung für das Pulvermaterial beschrieben. Eine derartige in Fig. 4 A dargestellte Zuführeinrichtung umfaßt einen Pulversprühkopf 18, der durch eine Zuführleitung 19 mit einem Pulverbehälter 20 in Verbindung steht, weiterhin eine Druckluftquelle 21, die mit dem Pulverbehälter 20 über eine Zuführleitung 22 in Verbindung steht und dazu dient, Druckluft dem Pulverbehälter 20 zuzuführen und dessen Inhalt fließfähig zu machen. Beim Betrieb der Pulverzuführungseinrichtung wird das in dem Pulverbehälter 20 befindliche Pulvermaterial durch Einblasen der komprimierten Luft fließfähig gemacht und anschließend dem Sprühkopf 18 zugeleitet.To explain the process in which the powder material is flowable is made, a known feed device for the powder material is described below with reference to FIGS. 4 A and 4 B. Such a feed device shown in Fig. 4 A comprises a powder spray head 18, which through a feed line 19 with a Powder container 20 is in connection, furthermore a compressed air source 21, which is in connection with the powder container 20 via a supply line 22 and serves to supply compressed air to the powder container 20 and to make its contents flowable. When operating the powder feeder the powder material located in the powder container 20 is made flowable by blowing in the compressed air and then fed to the spray head 18.

Die in Fig. 4 B dargestellte weitere Pulverzuf uhr einrichtung umfaßtThe illustrated in Fig. 4 B further powder feed device includes

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einen Pulver sprühkopf 23, der über eine Zuführung 24 mit einem Mischtank 26 in Verbindung steht, der das Pulvermaterial enthält. Weiterhin ist eine Druckluftquelle 27 über eine Leitung 28 an den Boden des Mischtanks 26 angeschlossen und ein Blasrohr 29 ragt in die fließfähig gemachte Pulver schicht, um aus dieser Schicht Pulvermaterial durch die Zuführleitung 24 dem Sprühkopf 23. zuzuführen.a powder spray head 23, which has a feed 24 with a mixing tank 26 communicates containing the powder material. Furthermore, a compressed air source 27 is via a line 28 to the bottom of the mixing tank 26 connected and a blowpipe 29 protrudes into the flowable Powder layer in order to feed powder material through the feed line 24 to the spray head 23 from this layer.

Um Gegenstände großer Abmesssungen mit einem gleichmäßigen Überzug zu versehen und gleichzeitig einen hohen Wirkungsgrad und möglichst gleichmäßige Schichtdicke zu erzielen, müssen die dazu verwendeten Sprühköpfe mit einer möglichst wirtschaftlichen Anordnung und Ausrüstung gekoppelt sein. Um z. B. auch eine Vielzahl von derartigen Gegenständen, z.B. im Rahmen einer Massenproduktion, zu beschichten, müssen der Sprühkopf und die Zuführeinrichtung für das Pulvermaterial vorzugsweise eine je Zeiteinheit konstante Pul vermenge fördern und diese Menge muß genau gesteuert werden, um die Schichtdicke auf den Werkstücken zu kontrollieren. Um außerdem das Pulvermaterial aus einer begrenzten Anzahl von Zuführ ungs einrichtungen zu einer Anzahl von Pulversprühköpfen zu führen, muß die geförderte Pulvermenge genau gesteuert werden, um eine gleichmäßige Arbeitsweise zu erzielen.Around objects of large dimensions with a uniform coating to provide and at the same time to achieve a high degree of efficiency and as uniform a layer thickness as possible, must be used for this purpose Spray heads be coupled with an arrangement and equipment that is as economical as possible. To z. B. also a variety of such objects, e.g. as part of a mass production, to be coated, the spray head and the feed device for the powder material must preferably convey a constant amount of powder per unit of time and this The amount must be precisely controlled in order to control the layer thickness on the workpieces. In addition, the powder material from a limited Number of feed devices to a number of powder spray heads To lead, the amount of powder conveyed must be precisely controlled in order to achieve a uniform operation.

Nachfolgend wird nunmehr eine Ausführungsform für eine Pulverzuführeinrichtung im Rahmen der vorliegenden Erfindung erläutert, wobei auf die Figuren 5 bis 10 Bezug genommen wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung zum elektrostatischen Beschichten von Werkstücken mit Pulvermaterial umfaßt im wesentlichen den vorstehend "beschriebenen Sprühkopf (Fig. 1 bis 3), einen Pulver-Luftmischer B und eine Pulverzuführeinrichtung C für eine konstante Pulver menge. Die Pulverzufuhr einrichtung C umfaßt einen Trichter 30, der das Pulvermaterial 29 aufnimmt,An embodiment for a powder feed device within the scope of the present invention will now be explained below, with FIG Figures 5 to 10 are referred to. The device according to the invention for the electrostatic coating of workpieces with powder material essentially comprises the spray head described above (FIGS. 1 to 3), a powder-air mixer B and a powder feed device C for a constant amount of powder. The powder feed device C comprises a funnel 30 which receives the powder material 29,

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- li -- li -

einen Trog 31 unterhalb des Trichters 30 und einen Rüttler 33 unterhalb des Troges 31, der über ein Überwachungsgerät 32 zur Überwachung der zugeführten Pulvermenge mit einer nicht dargestellten elektrischen Energiequelle in Verbindung steht. Weiterhin ist ein Meßelement 34 zur Steuerung der zugeführten Pulvermenge unterhalb der Mündung des Troges 31 angeordnet, aus der das Pulver austritt.a trough 31 below the funnel 30 and a vibrator 33 below of the trough 31, which has a monitoring device 32 for monitoring the amount of powder supplied with an electrical Energy source is connected. Furthermore, a measuring element 34 for controlling the amount of powder supplied is below the mouth of the Trough 31 arranged from which the powder emerges.

Der Pulver-Luft-Mischer B, der ebenfalls unter der Mündung des Troges 31 angeordnet ist, umfaßt eine Druckluftquelle 35, die über eine Zuführleitung 36 mit dem Mischer B in Verbindung steht, sowie eine weitere Leitung 37 zur Führung des Pulver-Luft-Gemisches, das von dem Mischer B zu dem nicht dargestellten Sprühkopf führt. Der Pulver-Luft-Mischer B umfaßt weiterhin, gemäß der Darstellung in Fig. 8, eine Pulvereinlaßöffnung 38, eine Lufteinlaßöffnung 39, eine Öffnung 40 für die Aufnahme von Pulver-Luft-Gemisch und eine Lufteinlaßöffnung 41, die mit der Einlaßöffnung 39 kommuniziert. Weiterhin ist eine Lufteinlaßöffnung 42 vorgesehen, die mit der Mündung 40 für das Pulver-Luft-Gemisch in Verbindung steht. Gemäß der Darstellung in Fig. 10 ist das Steuerelement 34 zur Steuerung der Pulvermenge über einer Anzahl von Mischern angeordnet, wobei es um eine Drehachse 43, wie durch Pfeile E und F in Fig. 7 dargestellt ist, rotiert und auf diese Weise die Verteilung der Pulvermenge, die in die Mischer fällt, vornimmt. Es erfolgt dabei eine ständige Einstellung seiner relativen Lage gegenüber dem Trog an dessen oberstem Ende. Gemäß der Darstellung in Fig. 9 können die Mischer gemeinsam auf einer Welle 44 als Zentrum angeordnet sein und gemeinsam um die Achse 44 als Ganzes, vgl. Pfeil G, verdreht werden. Dies dient dazu, die Gesamtpulvermenge, die je Zeiteinheit gefördert wird, zu bemessen. Weiterhin kann ein Speicherbehälter (Fig. 10) vorgesehen sein, der die Mischer ersetzt, wenn diese währendThe powder-air mixer B, which is also located under the mouth of the Trough 31 is arranged, comprises a compressed air source 35, which is in communication with the mixer B via a supply line 36, as well as one further line 37 for guiding the powder-air mixture from the Mixer B leads to the spray head, not shown. The powder-air mixer B further comprises, as shown in FIG. 8, a powder inlet opening 38, an air inlet opening 39, an opening 40 for the reception of powder-air mixture and an air inlet opening 41 which communicates with the inlet opening 39. There is also an air inlet opening 42 is provided, which is in communication with the mouth 40 for the powder-air mixture. According to the illustration in FIG. 10, this is Control element 34 for controlling the amount of powder arranged over a number of mixers, whereby it is about an axis of rotation 43, as by Arrows E and F shown in Fig. 7, rotates and in this way makes the distribution of the amount of powder that falls into the mixer. It there is a constant adjustment of its relative position in relation to the trough at its uppermost end. According to the illustration in FIG. 9 the mixers can be arranged together on a shaft 44 as the center and rotated together around the axis 44 as a whole, see arrow G. will. This is used to measure the total amount of powder that is conveyed per unit of time. Furthermore, a storage container (Fig. 10) can be provided, which replaces the mixer if this is during

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ORIGJNAL INSPECTEDORIGJNAL INSPECTED

der Drehung unter dem Ende H des Troges entfernt werden.of rotation under the end H of the trough.

Beim Betrieb dieser Einrichtung wandert das in dem Trichter 30 enthaltene Pulvermaterial, beispielsweise Polyäthylenpulver, in den Trog 31 in Richtung des Pfeiles D. Dies wird bewirkt durch die Vibration des Rüttlers 33, der, überwacht von dem Überwachungsgerät 32, eine gleichmäßige konstante Pulvermenge in den Mischer fördert. Das geförderte Pulvermaterial wird dann durch die Zuführleitung 37 als Pulver-Luft-Mischung aus der Öffnung 42 befördert und gelangt von dort durch die isolierte Rohrführung 6 zum Sprühkopf.During the operation of this device, that contained in the funnel 30 migrates Powder material, for example polyethylene powder, into the trough 31 in the direction of arrow D. This is caused by the vibration of the vibrator 33, which, monitored by the monitoring device 32, conveys an even, constant amount of powder into the mixer. That Conveyed powder material is then conveyed through the supply line 37 as a powder-air mixture from the opening 42 and arrives from there through the insulated pipe guide 6 to the spray head.

Das abgesprühte Pulvermaterial ist hoch aufgeladen, so daß es elektrostatisch auf dem zu überziehenden Gegenstand aufgrund der Potentialdifferenz haftet, die zwischen dem Gegenstand und dem Sprühkopf aufrechterhalten wird.The sprayed powder material is highly charged so that it is electrostatic adheres to the object to be coated due to the potential difference maintained between the object and the spray head will.

Das Steuerelement 34 für die Zuführung der Pulvermenge kann eine sogenannte Schüttelrinne des Mischers B aus dem Trog 31 sein, wobei dann entsprechend der Anzahl von Mischern, die mit dem Pulversprühkopf in Verbindung stehen, eine entsprechende Anzahl von Schüttelrinnen vorgesehen sein muß.The control element 34 for supplying the amount of powder can be a so-called vibrating chute of the mixer B from the trough 31, wherein then corresponding to the number of mixers that are connected to the powder spray head, a corresponding number of vibrating chutes must be provided.

Der Speicherbehälter 45 kann vorzugsweise in eine Anzahl von Zellen unterteilt sein, die der Anzahl an Mischern entspricht, so daß entsprechend der Position des Steuerelementes für die Pulvermenge die Verteilung der Pulvermenge leicht gemessen werden kann. In einer derartigen Konstruktion sind die Zuführleitungen für Pulver und Luft vorzugsweise biegsam ausgebildet.The storage container 45 can preferably be divided into a number of cells be divided, which corresponds to the number of mixers, so that the distribution according to the position of the control element for the amount of powder the amount of powder can be easily measured. In such a construction, the powder and air supply lines are preferred designed to be flexible.

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Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß die beschriebene Einrichtung das Pulvermaterial über die Bemessungseinrichtung den Mischern zuführt, unabhängig davon, ob eine große oder keine Menge an Pulver gefördert werden muß, wobei stets eine konstante Pulver menge durchgesetzt und auf den zu beschichtenden Gegenstand in konstanter Schichtdicke aufgebracht wird. Weiterhin ist ersichtlich, daß sich durch die Einstellung des Steuer- und Verteilergliedes 34 zu den jeweiligen Mischern, die mit dem Sprühkopf in Verbindung stehen, die zugeführte Pulver menge selbst dann genau steuern läßt, wenn lediglich eine Pulverzuführeinrichtung verwendet wird, die eine Mehrzahl von Pulver sprühköpfen versorgt.From the above it can be seen that the device described feeds the powder material to the mixers via the metering device, regardless of whether a large or no amount of powder is conveyed must be, always enforced a constant amount of powder and on the object to be coated in a constant layer thickness is applied. It can also be seen that the setting of the control and distribution member 34 to the respective Mixers that are connected to the spray head, the amount of powder fed can be precisely controlled even if only one powder feeder is used, which supplies a plurality of powder spray heads.

QQ 9 842/1 (HI ⁴⁴²⁴ QQ 9 842/1 (HI ⁴⁴²⁴

Claims

1 9 6 2 ·γ 71 9 6 2 γ 7

Claims

M. _{ν Device} for the electrostatic coating of objects with powdery materials, in which a powder spray head is connected to a powder feed device and a compressed air source for the purpose of conveying the powdery material, characterized in that the powder spray head (5) is designed to be rotatable and outside the axis of rotation arranged spray nozzles (3), the position of which is adjustable relative to the axis of rotation.

2. Device according to claim 1, characterized in that the distance and / or the angle of the spray nozzles (3) can be adjusted relative to the axis of rotation.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the Spray nozzles (3) are inserted into the powder spray head (5) by means of a screw connection (4) and have a curved shape.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the powder spray head (5) is connected to a powder feed device (1) via a rotating pipe guide (6).

5. Device according to claim 4, characterized in that the pipe guide (6) consists partly of electrically non-conductive material.

6. Set up after. Claims 4 and 5, characterized in that the The electrically conductive part of the pipe guide (6) is the part facing the spray head (5).

009842/1041 ORIGINAL INSPECTED

1962 - f 7

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the pipe guide (6) is connected to the powder feed device (1) via a flexible line.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the pipe guide (6) is surrounded by a shielding tube (11).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the pipe guide (6) with the powder supply device (1) over at least one powder-air mixer (B) is in connection.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the powder-air mixer (L) has a vibrating trough (31) and a measuring device (34) to ensure a constant powder throughput assigned.

11. The device according to claim 10, characterized in that the A throughput monitoring device (32) is assigned to the vibrating trough (31) and controls the vibrator (33).

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that that the powder-air mixer (B) with a compressed air source communicates.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that that the powder-air mixer (B) comprises a funnel-shaped container (38) which has an air injection opening (41) and a powder-air mixture outlet opening (40) contains.

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14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that that the metering device (34) is arranged to rotate over a number of powder-air mixers (B) in order to control the distribution the powder materials in the mixer (B).

15. The device according to claim 14, characterized in that the measuring device (34) the distribution by rotating assignment makes its upper end to the mouth of the vibrating trough (31).

16. Process for the electrostatic coating of objects with powdery materials, carried out by means of the device according to the Claims 1 to 15, characterized in that the spray angle is dependent on the size and shape of the objects to be coated is set.

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