DE2514160B2

DE2514160B2 - Elektrostatisches Sprühgerät für pulverförmiges Sprühgut

Info

Publication number: DE2514160B2
Application number: DE2514160A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Friedrich 7990 Friedrichshafen Voehringer
Original assignee: Esb Elektrostatische Spritz- Und Beflockungsgesellschaft G.F. Voehringer Gmbh, 7991 Oberteuringen
Priority date: 1975-03-29
Filing date: 1975-03-29
Publication date: 1980-05-08
Also published as: DE2514160A1; US4088268A; DE2514160C3

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Sprühgerät für pulverförmiges Sprühgut, mit einem Gerätegehäuse, auf dem oben ein durch eine Lockerungsvorrichtung für das Pulver beeinflußter Pulverbehälter angebracht ist und das wenigstens einen Anschluß für Druckgas, eine Einleitvorrichtung zum Einleiten des Pulvers in einen Fördergasstrom mit einem Injektor und Steuervorrichtungen für Fördergas und Dosiergas zum Dosieren der im Fördergasstrom mitgeführten Pulvermenge aufweist, mit einem Sprührohr, einer Sprühdüse und mit einer Aufladevorrichtung zum elektrostatischen Aufladen des Pulvers

Bei elektrostatischen Sprühgeräten wird in der Regel über eine Schlauchverbindung von eintm ortsfest angebrachten Injektor her ein Fördergas mit in diesem verteilten Pulverpartikeln zugeführt. Sie können als bewegliche Handspritzpistolen oder als auf einem Stativ angebrachte Automatikgeräte ausgeführt sein.

Bekannt ist durch DE-Gbm 7311211 eine Handsprühpistole mit einem aufgesetzten Pulverbehälter. Dabei wird der Behälterboden durch ein Sieb gebildet, durch das hindurch Pulver nach unten in den Fördergasstrom abgesaugt werden soll. Um das Pulver aufzulockern, ist oberhalb des Siebes ein Rührflügel angebracht, der durch ein druckluftgetriebenes Flügelrad betrieben wird. Dabei ist schon die Handhabung umständlich, da die Druckluft vom unteren Ende des Handgriffes durch einen Schlauch bis zum oberen Ende des Pülverbehälters geführt werden muß. Auf diese Weise läßt sich zudem kein gleichmäßiger Abzug des Pulvers erzielen. Die Regelung der Pulverzufuhr ist ebenso ungenau und schwierig zu bewerkstelligen wie die Führung der Pistole und das Einstellen der übrigen Regelgrößen. Es ist daher nicht möglich, mit dieser bekannten Handsprühpistole einen gleichmäßigen Pulverauftrag sicherzustellen.

Bekannt ist durch die DE-OS 21 01 123 auch ein elektrostatisches Sprühgerät der eingangs geschilderten Gattung für pulverförmiges Sprühgut, wobei am Gerätegehäuse zwei Druckluftanschlüsse für Fördergas und Lockerungsgas vorgesehen sind, die über ein gemeinsames Drosselventil beeinflußt werden, während die Dosierung des Pulvers im Fördergasstrom durch ein weiteres Drosselventil in einer Abluftleitung geregelt wird. Dabei sind jedoch beide Ventile außerhalb des Gehäuses angebracht und damit umständlich zu bedienen, was die Führung des Gerätes von Hand außerordentlich erschwert. Da sich das Lockcrungsgas nur gemeinsam mit dem Fördergas regeln läßt, kann das Pulver nicht in Abhängigkeit seiner Beschaffenheit, EinfüllLöhc und dgl. optimal aufgelockert werden, wie es für eine vollständige und gleichmäßige Verteilung im Fördergas notwendig ist.

Zudem ist bei dem bekannten Gerät der Pulverbehälter als unten offener Trichter ausgebildet, d. h. er muß vor einem Farbwechsel durch Kippen der Pistole entleert und an der Pistole wieder gefüllt werden. Für schnelle Farbwechsel, wie dies bei Vorführgeräten notwendig ist, kann dieses Gerät daher nicht eingesetzt werden.

Abweichend von den bekannten Geräten verfolgt die Erfindung die Aufgabe, ein elektrostatisches Sprühgerät der eingangs geschilderten Gattung bei kompakter Bauweise so zu gestalten, daß mit verbesserter Einstellmöglichkeit der einzelnen Steuerungsgrößen ein schnelleres Umstellen vom einen auf das andere Sprühgut ermöglicht wird, ohne daß Pulverreste in der Strömungsbahn verbleiben.

Ein zur Lösung dieser Aufgabe dienendes elektrostatisches Sprühgerät ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Lockerungsvorrichtung Bestandteil des als geschlossenes Aggregat auswechselbar am Gerätegehäuse anzubringenden Pulverbehälters ist, dessen Unterteil mit dem Gerätegehäuse eine zum Injektor führende Pulver-Absaugleitung, einen Strömungsweg für Dosiergas in die Absaugleitung und eine Überleitung für l.ockerungsgas zum Pulverbehälter aufweist, der durch einen gasdurchlässigen Zwischenboden in einen unteren und einen oberen Behälterraum i(nt*»rlf»ilt ist nnH HaR Hii» PnI vRrqhcQiicYlf>itiin<T in

bestimmtem Abstand über dem Zwischenboden mit wenigstens einer seitlichen Eintrittsöffnung versehen ist.

Im Anschluß des Behälters am Gerä'egehäuse sind hier drei Strömungswege vorgesehen, die sämtlich durch Abnehmen des Behälters unterbrochen bzw. durch Aufsetzen des Behälters verschlossen werden. Die am Behälter angebrachte Lockerungsvorrichtung kann ebenso wie die zwischen Behälter und Gerttegehäuse gebildete Dosiervorrichtung vom Gerätegehäuse her beeintlußt werden, so daß man nur einen einzigen an diesem angebrachten Druckluftanschluß benötigt. Nach Abnehmen des Behälters bleibt am Gerätegehäuse nur ein kurzes Stück der Absaugleitung, die ohne weiteres und vollständig beim Wechsel des Sprühgutes gereinigt werden kann. Damit ist die Gefahr ausgeschlossen, daß i^r> sich Teile des älteren Sprühgutes mit dem neuen vermischen können. Irgendwelche Reinigungsvorgänge entfallen vollständig, so daß die Umrüstung ausschließlich auf das Auswechseln des Behälters beschränk' ist. Die Umstellung kann daher mit wenigen Handgriffen .'<) und ohne besondere Sorgfalt sehr schnell vorgenommen werden. Dies ist besonders wichtig für Vorführgeräte oder wenn kleinere Flächen schnell aufeinanderfolgend mit unterschiedlichem Sprühgut bedeckt werden sollen. Es kann auch das Gerät unverzüglich nach dem :> Behälterwechsel wieder voll in Betrieb p.'nommen werden, da das Pulver im Behälter auf ganzer Fläche gründlich aufgelockert der hochliegenden Eintrittsöffnung zugeführt wird und sich daher gleichmäßig in der Absaugleitung verteilen kann.

Bei der seitlichen Anordnung der Eintrittsöffnung oder -Öffnungen ist die Verteilung des Pulvers in der Absaugleitung um so besser, je höher die Eintrittsöffnung über dem Zwischenboden liegt und um so besser sie nach oben und ggf. nach außen abgeschirmt ist. Als r> zweckmäßig hat es sich erwiesen, auf dem oberen Ende der Absauglei'.ung eine glockenförmige Kappe bedarfsweise abhebbar anzubringen, die einen Ringraum um die Ansaugleitung bildet und zum Zwischenboden hin mit dem oberen Behälterraum in Verbindung steht. Auf M) diese Weise wird zuverlässig verhindert, daß der Lagerdruck des Pulvers eiiien wesentlichen Einfluß auf die Pulverzufuhr hat, da das Pulver dicht über dem Lockerungsboden von der Seite her nach innen gesaugt, dann im Ringraum hochgefördert und erst anschließend ^ in die Ansaugleitung radial eingeleitet wird. Die Entnahme- unri Verteilungsverhältnisse b'eiben dabei nahezu unverändert bis zum völligen Entleeren des Behälters. Durch Abheben der glockenförmigen Kappe läßt sich die überdeckte Eintrittsöffnung schnell für vt Reinigungszwecke freilegen.

Ferner wird zweckmäßigerweise zur Halterung der Absaugleitung ein Halterohr am Pulverbehä'ter vorgesehen, das in Übereinstimmung mit der Absaugleitung wenigstens eine seitliche Eintrittsöffnung aufweist, v> Anstelle einer einzigen Eintrittsöffiiung werden normalerweise jeweils wenigstens zwei gegenüberliegende und durch Stege voneinander getrennte Öffnungen vorgesehen.

Der zwischen Behälterbodenteil und Gerätegehäuse w> gebildete Strömungsweg für Dosiergas kann eine Ringkammer aufweisen, die über einen Ringspalt mit der Pulverabsaugleitung in Verbindung steht. Je größer die Menge des zugeführten Dosiergases ist, um so weniger Pulver wird bei sonst unveränderten Förder- M gasverhältnissen abgesaugt, da das Dosiergas das Druckgefälle am Pulverbehälter bis zur Fördergasfüh-Schließlich wird erilndungsgemaß noch vorgeschlagen, einen Zuleitungskanal für Dosiergas tangential in die Ringkammer einmünden zu lassen. Das im wesentlichen axial zugeführte Pulver gelangt dann in einen rotierenden Dosiergasschleier, wird einer Verwirbelung in der Absaugleitung ausgesetzt und damit gleichmäßiger im Gasstrom verteilt.

Die Zeichnung gibt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wieder. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Handsprühpistole,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen als Kopfstück ausgebildeten Gehäuseteil und einen Pulverbehälter,

Fig. 3 eine Rückansicht des Kopfstückes von rechts in Fig. 2gesehen und

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3.

Nach Fig. 1 sind an einem Pistolen-Kopfstück 1 der Handgriff 2. der Pistolenschaft 3 und der Pulverbehälter 4 auf unterschiedlichen Seiten lösbar befestigt, während aus der Rückseite des Kopfstückes verschiedene Bedienungselemente herausragen. In das untere Ende des hohlen Handgriffes 2 sind eine Druckgasleitung 5 und ein Hochspannungskabel 6 eingeführt. Hochspannung und Druckgaszufuhr werden in nicht näher gezeigter Weise durch den Abzugshebel 7 gesteuert.

Wie vor allem die F i g. 2 bis 4 erkennen lassen, ist die Druckgasleitung 5 an einen Deckel 8 angeschlossen, der eine in die Unterseite des Kopfstückes 1 eingeformte zylindrische Ansenkung 9 verschließt. In die Oberseite des Kopfstückes ist ebenso wie die Ansenkung 9 symmetrisch zu einer lotrechten Mittelebene eine weitere zylindrische Ansenkung 10 eingeformt. in deren Gewinde der tassenförmige Unterteil 11 des Pulverbehälters 4 eingeschraubt ist. Dieser Unterteil trägt einen waagerechten Zwischenboden 12 aus porösem, gasdurchlässigem Werkstoff und ist mit seinem Rand vom Unterteil durch eine in diesen eingeschraubte Zylinderbuchse 13 aus durchsichtigem Werkstoff und in der Mitte durch eine Mutter 14 gehalten, die auf einem hochragenden Rohransatz 15 des Unterteiles aufgeschraubt ist. Der Rohransatz 15 ist oben abgeschlossen und trägt eine Kappe 16, die mittels eines hochragenden Griffteiles 17 abhebbar ist. Dadurch wird zwischen Rohransatz und Kappe ein Ringraum 18 gebildet, der nach unten/außen mit einem Abstand a vom Zwischenboden geöffnet ist.

In dem Rohransatz 15 sitzt innen ein Pulver-Absaugrohr 19, das in der gleichen Radialebene wie der Rohransatz am oberen Ende des Ringraumes 18 mehrere seitliche, durch Stege voneinander getrennte Einlaßöffnungen 20 aufweist. Die entsprechenden Einlaßöffnungen des Rohransatzes sind mit 21 bezeichnet. Der Abstand öder Einlaßöffnungen vom Zwischenboden ist hier fünfmal, stets aber mehrfach größer als der Abstand a der Kappe vom Zwischenboden. Der Querschnitt des Ringraumes 18 ist acht- bis zehnmal größer als der Querschnitt des Abzugrohres.

Der Zwischenboden 12 unterteilt den Pulverbehälter in einen unteren Behälterraum 22 und einen oberen Behälterraum 23, welch letzterer durch einen Deckel 24 mit Lüftungsöffnung 25 verschlossen ist. Der untere Behälterraum steht über eine Axialbohrung 26 mit einer in die Unterseite des Unterteiles 11 eingeformten Ringnut 27 in Verbindung.

Ein das Absaugrohr 19 aufnehmender Ansatz 28 des Unterteiles 11 ragt in eine zylindrische Vertiefung 29 des Kopfstückes 1 mit Abstand zu dessen Boden und

ZWiSCiiCn ΛΛυ53ϋκϊ*ΟιιΓ iiiiu uCSScH

Fortsetzung, einer Buchse 81 im Kopfstück, einen Ringspalt 30, der von einer Ringkammer 31 umgeben ist und mit dieser einen Stromungsweg für Dosiergas bildet. Absaugrohr 19 und Buchse 81 bestehen aus einem verschleißfesten Kunststoff wie Teflon. ^r>

Von der die Druckgaszuführung übernehmenden Absenkung 5 sind im Kopfstück, wie am besten aus Fig. 4 zu ersehen ist, drei Zuführbohrungen 32 für Fördergas. 33 für Lockerungsgas und 34 für Dosiergas hochgebracht. Die mittlere Zuführbohrung 32 für in Fördergas ist durchsetzt von einer ersten, von der Rückseite des Kopfstückes parallel zum Pistolenschaft eingebrachten Ventilbohrung 35 und endet in einer zentrisch zum Pistolenschaft eingebrachten Düsenbohrung 35a. In die Ventilbohrung 35 ist ein Drosselventil 36 ü eingeschraubt, das durch einen rückseitigen Knopf 37 nach Bedarf soweit eingeschraubt werden kann, daß sein Ventilschaft in der Zuführbohrung 32 die jeweils benötigte Drosselung des Fördergasstromes bewirkt.

In die Düsenbohrung 35a ist eine Injektordüse 38 bis zum Anschlag eingeschraubt. Ihr Innenraum steht über eine Radialbohrung und eine Umfangsnut ständig mit der Fördergaszuführbohrung 32 in Verbindung. Das Fördergas strömt aus ihrem Innenraum durch eine Düsenbuchse 39 aus, wobei sich der Durchmesser der :> fördergasführenden Leitung kurz vor dem Zusammentreffen mit der pulverführenden Leitung durch das Absaugrohr 19 und Buchse 81 etwa verdreifacht. Der Fördergasstrom wird dem Pistolenschaft ohne Richtungsänderung durch eine im Kopfstück eingesetzte jo Bundbuchse 40 zugeführt.

Die Zuführbohrung 33 für Lockerungsgas ist bis in die Ansenkung 10 hochgeführt und trifft dort auf die Ringnut 27, von wo das Gas durch die Bohrung 26 in den unteren Behälterraum 22 gelangt, dann durch den i=> Zwischenboden 12 hindurchperlt und das im Pulverbehälter 4 enthaltene Pulver auf zahlreichen und sich wechselnden Strömungswegen durchsetzt. Durch den vor der Düsenbuchse 39 erzielten Injektoreffekt wird dabei Gas durch das Absaugrohr 19, die Einlaßöffnun- -»o gen 20, 21 und den Ringraum 18 dicht über dem Zwischenboden abgesaugt und führt aufgelockertes Pulver mit. das somit in den Fördergasstrom eingeleitet wird. Da das Pulver dicht über dem Zwischenboden abgesaugt wird, kann der Pulverbehälter nahezu ■»■", vollständig entleert werden. Das Hochsaugen durch den Ringraum 18 hat dabei ein weiteres Auflockern und eine Vergleichmäßigung der Verteilung im Gasstrom zur Folge. Zur Regelung der Strömung des Lockerungsgases dient ein Drosselventil 41, das gemäß F i g. 4 in eine von der Rückseite des Kopfstückes eingebrachte Ventilbohrung 42 eingeschraubt ist und mit seinem Ventilstempel in die Zuführbohrung 33 eingeschoben werden kann.

Die dritte Zuführbohrung 34 endet mit kurzem Abstand von der Ansenkung 10 in einer Ventilbohrung 43. die wiederum ein Drosselventil 44 mit Einstellknopl 45 aufnimmt und tangential in die Vertiefung 29 unc damit die Ringkammer 31 einmündet. Das durch da; Ventil 44 zu drosselnde Dosiergas erzeugt somit in dei Ringkammer 31 einen zentrisch zum Absaugrohr IS liegenden Rolalionswirbel und strömt von außen durch den Ringspalt 30 in Form eines rotiei enden Gasschleiers in die Buchse Sl ein. Da die vom Injektor angesaugte Gasmenge im wesentlichen ebenso konstant bleibt wie die Pulverkonzentration in dem durch das Absaugrohr 19 geführten Lockerungsgas, wird diese Pulverkonzentration in der Buchse 81 durch die Menge des Dosiergases reguliert. Da der axiale Pulvergasstrom aul den rotierenden Dosiergasschleier trifft, entsteht eine Verwirbelung und weitere Vergleichmäßigung dei Pulververteilung.

Zur Inbetriebnahme der Pulversprühpistole wire zunächst der Pulverbehälter zu etwa 75% gefüllt und die Druckgasleitung 5 vorzugsweise über einen Kupplungs stecker an eine Druckgasquelle angeschlossen. Danr wird das Drosselventil 41 für Lockerungsgas vollständig geschlossen und nach Anschließen des Hochspannungs kabeis 6, das auch Steuerleitungen zur Steuerung dei Druckgaszuführung aufweist, der Abzugshebel 7 betä tigt und dadurch Druckgas dem Kopfstück zugeführt Hier kann schon das Drosselventil 36 für Fördergas aul einen geeigneten Wert eingestellt werden. Anschließend öffnet man das Drosselventil 41 allmählich, bis irr Pulverbehälter ein Hochströmen des Fördergases ir angemessener Menge erkennbar ist. Durch Einsteller des Drosselventiles 44 kann dann die Konzentration des Pulvers im Fördergasstrom nachgeregelt werden. Diese Nachregelung läßt sich ebenso wie das Feineinsteller des Fördergasventiles 36 während des Betriebes ändern

Durch einfaches Ausschrauben lassen sich Pulverbehälter mit verschiedenartigem Beschichtungsmateria kurzfristig gegeneinander austauschen. Anstelle eines Pulverbehälters kann man einen Deckel in die Ansenkung 7 einsetzen, der seinerseits einen Anschluß für die Zuführung von Pulver über einen Schlauch oder dgl. aus einem in geeigneter Weise angebrachten Zwischenbehälter aufweist. Die im wesentlichen unveränderte Pistole kann dann auch ortsfest als ggf automatisches Sprühgerät eingesetzt werden.

Ebenso gut kann die Erfindung bei einem automatischen Spezial-Sprühgerät zur Anwendung gebracht werden, wobei der Handgriff entfällt und sich das Hochspannungskabel ebenso wie ein Druckluftanschluß von der Rückseite eines dem Kopfstück 1 entsprechenden Gehäuseteiles einführen läßt. Auch dabei kann es zur Bildung von Ringspalt 30 und Ringkammer 31 zweckmäßig sein, einen Pulverzuführanschluß an einem lösbar einzusetzenden Deckelteil anzubringen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrostatisches Sprühgerät für pulverförmiges Sprühgut, mit einem Gerätegehäuse, auf dem oben ein durch eine Lockerungsvorrichtung für das Pulver beeinflußter Pulverbehälter angebracht ist und das wenigstens einen Anschluß für Druckgas, eine Einleitvorrichtung zum Einleiten des Pulvers in einen Fördergasstrom mit einem Injektor und Steuervorrichtungen für Fördergas und Dosiergas zum Dosieren der im Fördergasstrom mitgeführten Pulvermenge aufweist, mit einem Sprührohr, einer Sprühdüse und mit einer Aufladevorrichtung zum elektrostatischen Aufladen des Pulvers, dadurch gekennzeichnet, daß die Lockerungsvorrichtung (12, 22) Bestandteil des als geschlossenes Aggregat auswechselbar am Gerätegehäuse (1) anzubringenden Pulverbehälters (4) ist, dessen Unterteil (11) mit dem Gerätegehäuse eine zum Injektor führende Pulver-Absaugleitung (19), einen Strömungsweg (31 + 30) für Dosiergas in die Absaugleitung und eine Überleitung (27) für Lockerungsgas zum Pulverbehälter ausweist, daß der Pulverbehälter durch einen gasdurchlässigen Zwischenboden (12) in einen unteren (22) und einen oberen Behälterraum (23) unterteilt ist und daß die Pulverabsaugleitung in bestimmtem Abstand über dem Zwischenboden mit wenigstens einer seitlichen Eintrittscffnung (20) versehen ist.

2. Sprühgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem oberen Ende der Absaugleitung (19) eine glockenförmige Kappe (16) bedarfsweise abhebbar angebracht ist, die einen Ringraum (18) um die Ansaugleitung bildet und zum Zwischenboden (12) hin mit dem oberen Behälterraum (23) in Verbindung steht.

3. Sprühgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung der Absaugleitung (19) ein Halterohr (15) am lagerbehälter (4) vorgesehen ist, das in Übereinstimmung mit der Absaugleitung (19) wenigstens eine seitliche Eintrittsöffnung (21) aufweist.

4. Sprühgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Behälterbodenteil und Gerätegehäuse gebildete Strömungsweg (31 + 30) für Dosiergas eine Ringkammer (31) aufweist, die über einen Ringspalt (30) mit der Pulverabsaugleitung(19) in Verbindung steht.

5. Sprühgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zuleitungskanal (34, 43) für Dosiergas tangential in die Ringkammer (31) einmündet.