DE202011051418U1 - Lance for powder coating by electrostatic tribo charging - Google Patents
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Abstract
Lanze für die Pulverbeschichtung durch elektrostatische Triboaufladung, insbesondere für die Innenbeschichtung von z. B. Behältern oder rohrförmigen Bauteilen, unter Verwendung einer Düse und eines in einem Rohr angeordneten Ladestabes, mit dem durch Reibungskontakt eine elektrostatische Triboaufladung von zerstäubten Pulverteilchen des Beschichtungspulvers erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladestab zumindest bereichsweise an seiner Oberfläche spiralförmig gewendelt ausgebildet ist.Lance for powder coating by electrostatic tribocharging, especially for the interior coating of z. B. containers or tubular components, using a nozzle and a charging rod arranged in a tube, with which an electrostatic tribo-charging of atomized powder particles of the coating powder takes place through frictional contact, characterized in that the charging rod is at least partially formed in a spiral shape on its surface.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lanze für die Pulverbeschichtung durch elektrostatische Triboaufladung, insbesondere für die Innenbeschichtung von z. B. Behältern oder rohrförmigen Bauteilen.The invention relates to a lance for the powder coating by electrostatic tribocharge, in particular for the inner coating of z. As containers or tubular components.
In der Druckschrift
Aus der Druckschrift
Aus der Druckschrift
Nachteil der bisher verwendeten Lanzen ist, dass der in einem Rohr angeordnete Ladestab auf Abstand zu dem Rohr gehalten werden muss. Dazu werden Abstandselemente eingesetzt, die außen am Ladestab anliegen und bei dessen Auswechseln oder Einbringen die Oberfläche beschädigen können. Dadurch wird der Pulverfluss negativ beeinflusst und im Extremfall kann eine Entladung oder eine Teilentladung über die Abstandselemente (meist Stahlstifte) an das Rohr erfolgen, wodurch das Beschichtungsergebnis negativ beeinflusst wird und das Pulver ungenügend oder nicht am zu beschichtenden Bauteil haftet. Da dies ein schleichender Vorgang ist oder auch teilweise sporadisch auftreten kann, ist keine Kontinuität des Beschichtungsprozesses gewährleistet.Disadvantage of the previously used lances is that the charging rod arranged in a tube must be kept at a distance from the pipe. For this purpose, spacer elements are used, which bear against the outside of the charging bar and can damage the surface during its replacement or insertion. As a result, the powder flow is adversely affected and in extreme cases, a discharge or partial discharge via the spacer elements (usually steel pins) done to the tube, whereby the coating result is adversely affected and the powder is insufficient or not adhering to the component to be coated. Since this is a creeping process or can sometimes occur sporadically, no continuity of the coating process is guaranteed.
Weiterhin lagert sich an den Abstandselementen Pulver in geschmolzener Form ab, welches bei einer gewissen Stärke abplatzt und die Austrittsdüse verstopft und sich teilweise auf der Oberfläche des Bauteils absetzt und dadurch die Beschichtungsqualität verschlechtern kann.Furthermore, deposited on the spacer powder in molten form, which flakes off at a certain strength and the outlet nozzle clogged and partially settles on the surface of the component and thereby deteriorate the coating quality.
Ein weiterer Nachteil der bisher verwendeten Ladestäbe besteht darin, dass das Pulver eine ungenügende Reibung zum Ladestab aufweist und dadurch eine schlechtere Ladung aufweist.Another disadvantage of the charging rods used so far is that the powder has insufficient friction to the charging rod and thereby has a worse charge.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung einer Lanze für die Pulverbeschichtung durch elektrostatische Triboaufladung, insbesondere für die Innenbeschichtung von z. B. Behältern oder rohrförmigen Bauteilen, welche keine störenden Abstandselemente aufweist, den Pulverteilchen des Farbpulvers eine hohe Ladung abgibt und einen kontinuierlichen Beschichtungsprozess mit einer guten Beschichtungsqualität gewährleistet.The object of the invention is the development of a lance for the powder coating by electrostatic tribocharge, especially for the inner coating of z. As containers or tubular components, which has no disturbing spacer elements, the powder particles of the color powder emits a high charge and ensures a continuous coating process with a good coating quality.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is solved by the characterizing features of the first claim. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Die Lanze für die Pulverbeschichtung findet insbesondere für die Innenbeschichtung von z. B. Behältern oder rohrförmigen Bauteilen Anwendung und besitzt bekannterweise eine Düse und einen in einem Rohr angeordneten Ladestab, mit dem durch Reibungskontakt eine elektrostatische Aufladung von zerstäubten Pulverteilchen des Beschichtungspulvers erfolgt, wobei der Ladestab erfindungsgemäß zumindest bereichsweise an seiner Oberfläche (in der Art einer Helix-Form) spiralförmig gewendelt ausgebildet ist. Der sich im Rohr teilende Luft/Pulverstrom wird durch die Spiralform in Rotation gebracht. Dadurch erhalten die Pulverteilchen eine sehr hohe Ladung und haften zuverlässig an dem zu beschichtenden Bauteil.The lance for the powder coating is especially for the inner coating of z. B. containers or tubular components application and is known to have a nozzle and a charging bar arranged in a tube, with the electrostatic charging of atomized powder particles of the coating powder by frictional contact, wherein the charging rod according to the invention at least partially on its surface (in the manner of a helix Form) is helically wound. The air / powder flow dividing in the pipe is rotated by the spiral shape. As a result, the powder particles receive a very high charge and adhere reliably to the component to be coated.
Der Ladestab weist dabei einen eckigen Querschnitt, bevorzugt einen rechteckigen Querschnitt auf und ist zumindest bereichsweise durch Torsion so verdrillt, dass sich die Spiralform/die Wendelform ergibt.The charging bar has an angular cross-section, preferably a rectangular cross section, and is twisted at least in regions by torsion in such a way that the spiral shape / helical shape results.
Der rechteckige Querschnitt des Ladestabes besitzt eine Höhe H und eine Breite L, wobei die Breite L im Wesentlichen das Zwei- bis Fünffache der Höhe H beträgt.The rectangular cross-section of the loading bar has a height H and a width L, wherein the width L is substantially two to five times the height H.
Alternativ kann der Ladestab einen im Wesentlichen zylinderförmigen oder hohlzylinderförmigen langgesteckten Bereich aufweisen um dessen Außendurchmesser sich in Helixform zumindest eine Erhebung windet.Alternatively, the loading bar may have a substantially cylindrical or hollow-cylindrical, long-mounted area about whose outer diameter at least one elevation winds in helical form.
Gemäß einer weiteren möglichen Vatiante kann der Ladestab in Form wenigstens einer Schraubenfeder (Helixform) ausgebildet sein, die bevorzugt einen im Wesentlichen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt aufweist. Dann ist es möglich, durch zusammendrücken der Schraubenfeder deren Steigung und somit die Reibung der Partikel an dieser veränderbar zu gestalten. According to another possible variant of the charging bar may be in the form of at least one helical spring (helical shape), which preferably has a substantially rectangular or square cross-section. Then it is possible to make their pitch and thus the friction of the particles at this variable by squeezing the coil spring.
An seinem in Richtung zur Düse weisenden Ende ist der Ladestab mit einer Anschlusskontur zur lösbaren Verbindung mit der Düse versehen.At its pointing in the direction of the nozzle end of the charging bar is provided with a connection contour for releasable connection to the nozzle.
Bevorzugt ist die Anschlusskontur ein Außengewinde zum Einschrauben in ein Innengewinde der Düse. Zwischen der Anschlusskontur und dem spiralförmigen Bereich des Ladestabes erstreckt sich ein im Wesentlichen geradliniger Bereich mit einem bevorzugt runden Querschnitt, in dem die Pulverteilchen wieder zusammengeführt und zur Düse und bedarfsweise einem Prallteller geleitet werden. Das Pulver tritt aus der Lanze aus und besitzt nun die volle Ladung, die für ein qualitativ hochwertiges Beschichtungsergebnis erforderlich ist.Preferably, the connection contour is an external thread for screwing into an internal thread of the nozzle. Between the connection contour and the spiral-shaped region of the charging rod extends a substantially rectilinear region with a preferably round cross-section, in which the powder particles are brought together again and conducted to the nozzle and, if required, a baffle plate. The powder exits the lance and now has the full charge required for a high quality coating result.
Die Anschlusskontur und/oder der geradlinige Bereich sowie der wendelförmige Bereich können beispielsweise durch thermische Umformung des Flachmaterials erzeugt werden.The connection contour and / or the rectilinear region and the helical region can be produced, for example, by thermal deformation of the flat material.
Vorzugsweise ist der Ladestab ab dem geradlinigen Bereich bis zu dem, dem Anschlussbereich gegenüberliegenden, Ende durchgängig spiralförmig ausgebildet.Preferably, the charging rod from the rectilinear region up to the opposite end of the connection area, formed continuously spirally.
Der Ladestab besteht vorteilhafter Weise aus Teflon oder einem anderen elektrisch aufladbarem Material und wird je nach konstruktiver Ausführung aus einem Flachstab bzw. aus einem Stab oder einem Rohr mit kreisförmigem Querschnitt gefertigt.The charging bar is advantageously made of Teflon or other electrically rechargeable material and is made depending on the structural design of a flat bar or a rod or a tube with a circular cross-section.
Bevorzugt wird der Ladestab rechtsgewendelt verdrillt bzw. mit einer rechtsgewendelten Helixform versehen, wenn das Außengewinde zum Einschrauben in die Düse ein Rechtsgewinde ist und linksgewendelt verdrillt, bzw. mit einer linksgewendelten Helixform versehen, wenn das Außengewinde zum Einschrauben in die Düse ein Linksgewinde ist. Dadurch wird gewährleistet, dass sich die der Ladestab und die Düse während des Betriebs nicht unbeabsichtigt voneinander lösen.Preferably, the loading bar is twisted right-handed twisted or provided with a right helical shape when the external thread for screwing into the nozzle is a right-hand thread and twisted left-hand twisted, or provided with a left helical shape when the external thread for screwing into the nozzle is a left-hand thread. This will ensure that the loading bar and nozzle do not unintentionally separate during operation.
Es ist möglich, den Ladestab mit einer ein- oder mehrgängigen Helixform zu versehen.It is possible to provide the loading bar with a single or multiple helix shape.
Der Ladestab muss nicht mehr im Rohr mit Abstandselementen fixiert werden, sondern ist bevorzugt nur über die Befestigung an der Düse im Rohr lagefixiert, wodurch die Gefahr der unerwünschten Entladung beseitigt ist. Vorteilhaft ist weiterhin, dass kein Pulver mehr anhaftet, wodurch weniger Reinigungsarbeiten erforderlich sind und ein besseres Beschichtungsergebnis erzielt wird.The charging bar no longer needs to be fixed in the tube with spacers, but is preferably fixed in position only by the attachment to the nozzle in the pipe, whereby the risk of unwanted discharge is eliminated. A further advantage is that no more powder adheres, whereby less cleaning work is required and a better coating result is achieved.
Beim Auswechseln des Ladestabes wird dieser nicht mehr beschädigt, da keine störenden Abstandselemente vorhanden sind.When replacing the charging bar this is no longer damaged, since no disturbing spacer elements are present.
Die konstruktive Ausbildung des Ladestabes und die nicht mehr erforderlichen Abstandselemente ermöglichen einen geringen Lanzendurchmesser, mit welchen Innenräume durch eine kleine Öffnung gepulvert werden können.The constructive design of the charging rod and the no longer required spacers allow a small lance diameter with which interiors can be powdered through a small opening.
Der Ladestab mit der Helix-Form kann durch umformende und/oder spanende Bearbeitung hergestellt werden. Es ist beispielsweise möglich, in einen runden Stab als Ausgangsmaterial die Helixform spanend oder durch Umformung einzuarbeiten.The charging bar with the helical shape can be produced by forming and / or machining. For example, it is possible to machine the helical shape into a round bar as a starting material or by forming.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and associated drawings. Show it:
In der
Es ist auch möglich, gemäß nicht dargestellter Ausführungsvarianten, den spiralförmigen Bereich über eine geringere Länge oder abschnittsweise vorzusehen oder die Wendelung in ihrer Steigung zu verändern. So kann ausgehend vom zweiten Ende
In
Die Abmessungen des Profils werden entsprechend des Einsatzgebietes und der Abmessungen des Rohres und der Düse ausgewählt.The dimensions of the profile are selected according to the field of application and the dimensions of the tube and the nozzle.
In Versuchen wurde der Ladestab aus einem Teflon-Flachstab B10 × H3 × L600 mm gefertigt, an dessen ersten Ende ein 90 mm langer im Wesentlichen geradliniger Bereich (Durchmesser 5 mm) durch Warmformgebung erzeugt wurde. An dem ersten Ende wurde auch das Außengewinde durch Warmformgebung hergestellt. In diesem Bereich wird das Pulver „zusammengeführt” und zu Düse und Prallteller geleitet. Unter Verwendung einer Lanze, die mit diesem Ladestab ausgestattet war, konnten im Vergleich zu herkömmlichen Lanzen wesentlich bessere Beschichtungsergebnisse erzielt werden.In experiments, the loading bar was made of a Teflon flat bar B10 × H3 × L600 mm, at the first end of which a 90 mm long substantially rectilinear area (
In
Weiterhin ist es möglich, den Ladestab
Durch die rotierende Bewegung des Luft-Pulver-Stroms, die aufgrund der konstruktiven Gestaltung der beispielhaft dargestellten Lanzen hervorgerufen wird, kommen die Pulverpartikel in einen intensiveren Reibkontakt zur Oberfläche der Lanze und werden zuverlässig mit der für die Beschichtung erforderlichen elektrostatisches Triboaufladung versehen.Due to the rotating movement of the air-powder flow, which is caused due to the structural design of the lances exemplified, the powder particles come in a more intense frictional contact with the surface of the lance and are reliably provided with the necessary for the coating electrostatic tribocharge.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 3924425 C1 [0002] DE 3924425 C1 [0002]
- DE 102009020385 A1 [0003] DE 102009020385 A1 [0003]
- JP 11319679 [0004] JP 11319679 [0004]
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- 2011-09-22 DE DE201120051418 patent/DE202011051418U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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