DE2541927C3 - Zerstäuberdüse - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zerstäuberdüse, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichnet ist.

Bei Spritzpistolen insbesondere für den elektrostatischen Auftrag von Farbpulvern oder dergleichen, ist eine Zerstäuberdüse angeordnet, um einem Tragluftstrom zugeführte Pulverteilchen in Form eines feinen Nebels zu zerstäuben, wobei für optimale Aufiragung iri Abhängigkeit von Form und Abmessung eines zu beschichtenden Gegenstandes Form und/oder Abmessung des aus der Düse austretenden Strahls entsprechend eingestellt werden muß. Zu diesem Zweck verwendete man bisher entweder auswechselbare Zerstäuberdüsen unterschiedlicher Geometrie oder eine Zerstäuberdüse mit einem verstellbaren Ablenkteil, »im die Form des Strnhlcs einzustellen. Das Auswechseln von Düsen bzw. Ablenkteilen ist zeitraubend, während das Verstellen eines Ablenkteiles in der Regel voraussetzt, daß aus der Düse kein pulverbeladener Luftstrahl austritt, so daß die durch die Einstellung erzielte Strahlform erst nach der Vornahme der Einstellung überprüft werden kann.

Um diesen Nachteilen abzuhelfen, weist eine bekannte Düse (DE-GM 66 03 283) eine Wirbelkammer zum Verwirbeln von Preßluft und ein Mündungsstück

ίο auf, der zur Formung der verwirbelten Preßluft dient Im Mündungsstück ist eine die Mündung nahezu verschließende Prallplatte angeordnet, auf die ein pulverbeladener Luftstrom aufgeleitet wird, und radial nach außen umgelenkt wird, wo eine Vermischung zwischen dem verwirbelten Preßluftstrom und dem pulverbeladenen Luftstrom stattfindet Durch einen Ringschlitz treten Luft und Pulverpartikel mit einer Axial- und Radialkomponente aus, die durch Druck, Strömungsgeschwindigkeit und/oder Menge der zugeführten Preßluft einstellbar sind. Es kann somit durch Regulieren der Preßluftzufuhr bei gleichzeitiger Pulverzufuhr der Austrittsstrahl der Düse bequem und rasch eingestellt werden. Nachteilig ist allerdings insbesondere, daß Pulverpartikel auf eine innenliegende Pralloberfläche geleitet werden, wo sie sich anlagern können und entweder zur Verstopfung der Düse oder zum partienweisen Abbröckeln der angelagerten Farbschicht führen, was zum partiellen Verstopfen der Düse oder zum Austragen unzulässig großer Pulverklumpen führt In jedem Falle wird das Aufbringen einer gleichmäßigen Farbbeschichtung unmöglich.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, unter Beibehaltung der Steuerbarkeit der Form des Düsenstrahles durch Steuern von Druck, Geschwindigkeit und/oder Menge der Preßluft zu verhindern, daß sich Pulverteilchen an der Düse derart absetzen, daß durch diese Ablagerungen oder durch deren zeitweises Abbrechen Funktionsstörungen der Düse auftreten, und zu ermöglichen, daß eine möglichst gleichmäßige Beschichtung aufgebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruchs 1 gelöst. Wesentlich ist hierbei insbesondere, daß die durch den Ringschlitz austretenden Pulverteilchen weder gegen eine Prallfläche gelenkt werden, noch durch eine Wirbelströmung gegen eine Oberfläche angedrückt werden, sondern vielmehr sanft durch das Mündungsstück in einen Wirbel geleitet werden, der

5<) sich vor der eigentlichen Düse befindet, so daß die Bildung einer Ablagerung infolge Aufpralls oder starken Abriebes, wie dies bei der bekannten Düse der Fall ist, nicht mehr auftreten kann; soweit sich ein feiner Abrieb bildet, kann dieser durch Abwischen der freiligenden

Oberfläche des Mündungsstückes mühelos entfernt

werden, ohne daß deshalb ein Zerlegen der Düse erforderlich wäre, wie dies zum Reinigen der bekannten

Düse notwendig ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung

sind den Unteransprüehen entnehmbar.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. I einen Längsschnitt durch eine Steuerdüse, Fig. 2 einen Schnitt längs Linie V-Vm Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt eines anderen Ausführungsbeispielsund

Fi g. 4 einen Schnitt liings Linie VII-VII in Fi g. 3.

Bei beiden Ausführungsbeispielen begrenzt die Umfangsfläche 2 eines koaxial im Düsenkörper 1 sitzenden Mündungsstückes 5 mit einer inneren, einen Kanal 3 begrenzenden Wandfläche des Düsenkörpers zusammen einen Ringschlitz 4. Das hintere Ende des Düsenkörpers 1 ist mit einer Pulverzufuhrleitung verbunden. Am hinteren Ende des Mündungsstücks 5 ist eine koaxial in der Pulverzuführleitung angeordnete Druckluftleitung 7 angeschlossen.

F i g. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform eines Strahlformteiles für die Zerstäuberdüse. Das Strahlformtei! 22 hat ein Endstück 30 mit einer konischen, satt an der Innenfläche des Hohlraums 18 im Mündungsstück 5 anliegenden Umfangsfläche, sowie ein vorderes Teil 31 mit einer konischen Umfangsfläche 19, welche mit der Innenfläche des Hohlraums 18 einen ringförmigen Spalt 29 begrenzt Im vorderen Teil 31 ist eine Wirbelkammer 23 gebildet Diese hat ein zylindrisches hinteres Teil 33 und ein sich trichterförmig erweiterndes vorderes Teil 32 mit einer sich im wesentlichen über die gesamte Vorderseite des Strahlformteils 22 erstreckenden öffnung. Diese ist mit einer luftdurchlässigen Platte 24 aus einem porösen Material abgedeckt Der Innenraum der Wirbelkammer 23 ist über einen das hintere Teil 30 des Strahlformteils durchsetzenden Durchlaß 25 mit einem Druckluftdurchsatz 17 verbunden. Nahe dem inneren Ende ist die Umfangswand 34 des vorderen Teils 31 in gleichen Abständen von tangential in die Wirbelkammer 23 mündenden Durchlässen 35 durchsetzt.

Die der Wirbelkammer 23 über den Luftdruckdurchlaß 17 zugeführte Druckluft strömt über die Durchlässe 35 in den sich trichterförmig erweiternden Ringspalt 29 zwischen der Innenfläche des Hohlraums 18 im Mündungsstück 5 und der Umfangsfläche 19 des Strahlformteils 22. Dabei wird die Strömung in eine kreisende Bewegung versetzt, so daß sie am Ende des Ringspalts 29 mit einer tangentialen Komponente in den Strahl aus dem Ringschlitz 4, der mit dem Kanal 3 verbunden ist und zwischen dem Düsenkörper 1 und dem Mündungsstück 5 gebildet ist, und in die sich entlang der Umfangsfläche 2 des Mündungsstücks 5 bewegenden Pulverteilchen eingeblasen wird. Ein Teil der der Wirbelkammer 23 zugeführten Druckluft tritt an der gesamten Oberfläche der porösen Platte 24 durch deren Poren aus und verhindert damit das Ansetzen von

Pulverteilchen an derVorderseite des Strahlformteils 22. In der in Fig.3 und 4 dargestellten anderen Ausführungsform hat das Mündungsstück 5 einen mit

dem Druckluftdurchlaß 17 strömungsverbundenen

Hohlraum 37 mit einer koaxialen, zylindrischen,

vorderen Ringkammer 36. Ein in diese eingesetztes

Strahlformteil 22 hat eine zylindrische Wirbelkammer

23, deren Durchmesser etwa einem Drittel von dem der vorderen Stirnfläche des Mündungsstücks entspricht

ίο Am hinteren Teil des Strahlformteils 22 begrenzt seine Umfangsfläche 19 mit der Innenfläche des zylindrischen Hohlraums 36 einen ringförmigen Durchlaß, welcher über eine Anzahl von die Wandung 34 des Strahlformteils tangential durchsetzenden Bohrungen bzw. Durchlassen 35 mit der Wirbelkammer 23 strömungsverbunden ist Das Strahlformteil 22 ist so in das zylindrische Teil 36 des Hohlraums 37 eingesetzt, daß seine vordere Stirnfläche bündig mit der des Mündungsstücks 5 verläuft uad die vordere öffnung des Hohlraums 37 dicht verschlossen ist Damit ist d:. Hohlraum 37 nur über die Durchlässe 35 mit der Wirbelkammer 23 strömungsverbunden. Dem Hohlraum 37 über den Druckluftdurchlaß zugeführte Druckluft strömt durch die Durchlässe 35 in die Wirbelkammer 23 und wird dabei <«i kreisende Bewegung versetzt so daß die Luft beim Austritt aus der vorderen öffnung der Wirbelkammer aufgrund der auftretenden Fliehkraft gleichmäßig über die vorderen Stirnflächen des Strahlformteils 22 und des Mündungsstücks 5 hinweg zu dessen äußerem

jo Rand strömt. An dieser Stelle tritt die Druckluft von innen her in den Strahl der sich vom Ringschlitz 4 zwischen dem Düsenkörper 1 und dem Mündungsstück 5 aus entlang der Außenfläche 2 desselben bewegenden Pulverteilchen ein und ermöglicht damit das Einstellen des Strahls. Da die Druckluft in dieser Ausführungsform über die Stirnflächen des Strahlformteils 22 und des Mündungsstücks 5 hinwegströmt, ist die in der vorherigen Ausführungsform vorhandene porös».· Platte an der Vorderseite des Strahlformteils 22 hier nicht notwendig.

in der in F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform verlaufen die Stirnflächen des Strahiformteils 22 und des Mündungsstücks 5 im wesentlichen lotrecht zur Achse dieser Teile. Sie können jedoch auch als sich in einem flachen Winkel vorwärts erweiternde konische Ringfläche ausgebildet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Zerstäuberdüse für das — insbesondere elektrostatische — Aufbringen von Pulverbeschichtungen mit einem koaxial zur Düsenachse verlaufenden Kanal für pulverbeladene Luft und mit einer Druckluftleitung, die über tangential zur Achsrichtung und in einer Ebene senkrecht zur Achsrichtung verlaufende Durchlässe in eine koaxiale Wirbelkammer mündet, die in einem Mündungsstück ausgespart und zur Mündung hin offen ist, wobei die Durchlässe in die Wirbelkammer bei deren mündungsfernem Ende münden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (3) in einem das Mündungsstück (5) umgebenden Ringschlitz (4) zum Einblasen der pulverbeladenen Luft in den an der Mündung des Mündungsstückes austretenden Druckluftwirbel endet, daß der Ringschlitz (4) stromauf« ι its von der Mündung der Druckluftleitung endet und daß der Außendiirchmesser des Mündungsstückes (5) bei gleichmäßigem Fortschreiten in axialer Richtung langsam zunimmt

2. Zerstäuberdüse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (3) zwischen einem äußeren hohlen Düsenkörper (1) und einem zentralen Druckluftzuführrohr (7) verläuft, das in das Mündungsstück (5) übergeht

3. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (35) von einem mündungsnahen Hohlraum (32, 33), der zur Stirnfläche des Mündungsstückes (5) hin durch eine poröse Platte (24) abgedeckt ist, nach außen in die ringförmig ausgebildete Wirbelkammer (23) führen.

4. Zestäuberdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wirbelkammer (23) zu ihrer Mündung hin konisch erweitert.

5. Zerstäuberdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (35) von einer die Wirbelkammer (23) umgebenden Ringkammer (36) zur Wirbelkammer hin nach innen führen.

6. Zerstäuberdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (35) gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.

7. Zerstäuberdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß acht Durchlässe (35) vorhanden sind.