DE3924425C1 - Electrostatic sprayer for powder lacquering - has coaxial circular channels through which particles pass in zigzag formation - Google Patents
Electrostatic sprayer for powder lacquering - has coaxial circular channels through which particles pass in zigzag formationInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Sprühvorrichtung für die Pulverlackierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrostatic spray device for powder coating according to the preamble of the claim 1.
Als Alternative zur Naßlackierung kennt man die sog. Pulver lackierung. Es handelt sich dabei um einen Prozeß, bei dem die Farbe auf die zu lackierenden Werkstücke durch Aufsprühen mittels einer Sprühvorrichtung in Pulverform aufgetragen wird. Die trockenen Pulverteilchen werden dabei zuvor innerhalb der Sprühvorrichtung elektrostatisch aufgeladen, so daß diese durch die elektrostatische Anziehung am üblicherweise geerdeten Werkstück haften bleiben. Anschließend werden die so pulverbeschichteten Werkstücke durch einen Ofen befördert, welcher durch Hitzeeinwirkung die Pulverteilchen schmelzen läßt, so daß sie ineinanderfließen und nach Aushärtung eine homogene Oberfläche bilden.Powder is known as an alternative to wet painting painting. It is a process in which the Paint on the workpieces to be painted by spraying is applied in powder form by means of a spray device. The dry powder particles are previously within the Spray device electrostatically charged so that this by electrostatic attraction most commonly earthed workpiece stick. Then they are like this powder-coated workpieces are conveyed through an oven, which melt the powder particles through the action of heat lets so that they flow into each other and after curing a form a homogeneous surface.
Eine elektrostatische Sprühvorrichtung zum derartigen Pulver beschichten eines zu lackierenden Werkstückes der eingangs angegebenen Art ist aus der DE-OS 27 56 009 bekannt. Die Sprühvorrichtung besteht dabei aus einer in einem Gehäuse angeordneten, kombinierten Zuführ- und Zerstäubereinrichtung. Dabei werden die Pulverteilchen aus einem Vorratsbehälter über einen Schlauch durch Unterdruck angesaugt und dabei gleich zeitig zur Vereinzelung aufgewirbelt. Der Zuführ- und Zerstäubereinrichtung ist ein Kern aus einem elektronenauf nehmenden oder elektronenabgebenden Material nachgeordnet, mittels der die über die Kernoberfläche streichenden Pulver teilchen durch Reibungskontakt elektrostatisch aufgeladen werden. Bei dieser bekannten Sprühvorrichtung ist von Nachteil, daß eine relativ große Menge des Pulvers durch den Kern nicht aufgeladen wird und somit verlorengeht.An electrostatic spray device for such powder coating a workpiece to be painted at the beginning specified type is known from DE-OS 27 56 009. The Spray device consists of one in a housing arranged, combined feeding and atomizing device. The powder particles are transferred from a storage container a hose sucked in by vacuum and at the same time whirled up early for separation. The feed and Atomizer device is a core made up of an electron subordinate receiving or electron donating material, by means of the powders brushing over the core surface particles electrostatically charged due to frictional contact will. In this known spray device is from Disadvantage that a relatively large amount of powder through the Core is not charged and is therefore lost.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte elektrostatische Sprühvorrichtung für die Pulverlackierung derart weiterzuentwickeln, daß der Wirkungsgrad hinsichtlich des elektrostatischen Aufladens des Pulvers verbessert wird.Proceeding from this, the object of the invention based on the well-known electrostatic spray device for develop the powder coating in such a way that the Efficiency in terms of electrostatic charging of the Powder is improved.
Als technische Lösung wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Kern des elektronenaufnehmenden oder elektronenabgebenden Materials zueinander koaxiale Ringkanäle aufweist, die endseitig derart miteinander verbunden sind, daß die elektrostatisch aufzuladenden Pulverteilchen die Ringkanäle zickzackförmig nacheinander durchlaufen.As a technical solution with the invention suggested that the core of the electron-accepting or electron donating material coaxial ring channels has, which are connected to one another at the end such that the electrostatically charged powder particles Pass through the ring channels in a zigzag pattern one after the other.
Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete elektrosta tische Sprühvorrichtung für die Pulverlackierung zeichnet sich vor allem durch einen sehr guten Wirkungsgrad aus. Dies bedeutet, daß die Rate des nicht aufgeladenen Pulvers unterhalb von 20% liegt, so daß die Pulververluste gegenüber den Pulververlusten bei der bekannten Sprühvorrichtung deutlich reduziert sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß durch die von den aufzuladenden Pulverteilchen zickzackförmig nacheinander zu durchlaufenden Ringkanäle eine umwegartige Führung für die zerstäubten Pulverteilchen innerhalb des Kerns geschaffen ist. Dies hat zum einen den Vorteil, daß dadurch ein intensiver Kontakt mit der Oberfläche des elektronenaufnehmenden oder elektronenabgebenden Materials geschaffen ist. Vor allem aber hat der umwegartige Transportweg der Pulverteilchen den Vorteil, daß er ein Mehrfaches der Länge der Sprühvorrichtung betragen kann, so, daß für die aufzuladenden Pulverteilchen ein sehr langer Weg für die elektrostatische Aufladung zur Verfügung steht, was insgesamt zu einem sehr guten Wirkungsgrad führt. Dies bringt aber auch den Vorteil mit sich, daß die Sprühvorrich tung bei einem sehr guten Wirkungsgrad nur sehr kurz baut. Aus diesem Grunde ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Sprühvorrichtung nicht nur stationär, sondern auch in der Art einer Pistole zu verwenden, indem eine Bedienungsperson die Sprühpistole an die entsprechenden Lackierstellen des Werkstückes von Hand hinführt.An elektrosta trained according to this technical teaching table spraying device for powder painting stands out especially by a very good efficiency. This means the rate of powder not charged is below 20%, so that the powder losses compared the powder losses in the known spray device are significantly reduced. This is according to the invention achieved that by the powder particles to be charged ring channels to be traversed in a zigzag fashion one after the other detour-like guidance for the atomized powder particles is created within the core. On the one hand, this has the Advantage that this results in intensive contact with the surface of the electron-accepting or electron-donating material is created. But above all, the detour-like Transport route of the powder particles has the advantage that it is a Can be several times the length of the spray device, so that a very long way for the powder particles to be charged what is available for electrostatic charging overall leads to very good efficiency. This but also has the advantage that the spray device construction with very good efficiency only very short. Out for this reason it is also possible to use the invention Spray device not only stationary, but also in style to use a gun by an operator Spray gun to the appropriate paint locations on the The workpiece by hand.
In einer Weiterbildung weist der Kern des elektronenaufnehmen den oder elektronenabgebenden Materials einen axialen Leitkern auf, welcher den innersten Ringkanal innenseitig begrenzt und der sich in der Art einer vorstehenden Nadel in den Zuführ kanal hinein erstreckt. Auf diese Weise wird der eintretende axiale Strom der Pulverteilchen auf technisch einfache Weise aufgespalten und in den innersten Ringkanal geführt.In one development, the core of the electron pickup the or electron-donating material an axial guide core which delimits the innermost ring channel on the inside and which is in the manner of a protruding needle in the feeder extends into the channel. In this way, the incoming axial flow of the powder particles in a technically simple manner split and led into the innermost ring channel.
Vorzugsweise besteht der Kern aus PTFE (Polytetrafluorethy len). Dieses Material eignet sich besonders für die elektro statische Aufladung der Pulverteilchen.The core is preferably made of PTFE (polytetrafluoroethylene len). This material is particularly suitable for the electro static charging of the powder particles.
Schließlich wird in einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Sprühvorrichtung vorgeschlagen, daß mehrere Aufladeeinrichtun gen in Reihe hintereinandergeschaltet sind. Dies hat den Vorteil, daß der Wirkungsgrad hinsichtlich der Aufladung der Pulverteilchen entsprechend vergrößert wird, da diejenigen Pulverteilchen, welche die erste Aufladeeinrichtung verlassen und noch nicht elektrostatisch aufgeladen sind, die Möglich keit haben, in der zweiten Aufladeeinrichtung aufgeladen zu werden.Finally, in a further development of the invention Sprayer suggested that multiple chargers gen are connected in series. This has the Advantage that the efficiency in terms of charging the Powder particles are enlarged accordingly because of those Powder particles leaving the first charger and are not yet electrostatically charged, the possibility have to be charged in the second charger will.
Die erfindungsgemäße Sprühvorrichtung für die Pulverlackierung wird nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. In diesen zeigt:The spray device according to the invention for powder coating is based on the schematic drawings explained. In these shows:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Sprühvorrichtung in Form eines sogenannten Mischkopfes; Figure 1 shows a first embodiment of a spray device in the form of a so-called mixing head.
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Sprühvorrichtung in Form eines sogenannten Sprühkopfes, wobei dieser entweder selbständig betreibbar oder aber auch auf den Mischkopf der ersten Ausführungsform in Fig. 1 aufsteckbar ist. Fig. 2 shows a second embodiment of a spray device in the form of a so-called spray head, which can either be operated independently or can also be plugged onto the mixing head of the first embodiment in Fig. 1.
Die Sprühvorrichtung in Fig. 1 weist zunächst einen Anschluß stutzen 1 auf, auf den ein nicht dargestellter Schlauch aufge schoben werden kann, der die Sprühvorrichtung mit einem Vorratsbehälter für das Pulver verbindet. Dieser Anschlußstutzen 1 weist einen in der Achse liegenden Zuführ kanal 2 für das Pulver auf. Im vorderen Bereich des Anschluß stutzens 1 weist dieser weiterhin eine radial verlaufende Bohrung 3 für einen Druckluftanschluß 4 auf.The spray device in Fig. 1 first has a connection piece 1 , on which a hose, not shown, can be pushed up, which connects the spray device with a reservoir for the powder. This connecting piece 1 has an in-axis feed channel 2 for the powder. In the front area of the connecting piece 1 , this also has a radially extending bore 3 for a compressed air connection 4 .
Auf den Anschlußstutzen 1 ist ein zylindrischer Mantel zur Bildung eines Gehäuses 5 aufgeschoben. Dieses Gehäuse 5 nimmt einen Kern 6 aus PTFE auf. Dieser Kern 6 definiert insgesamt die drei Ringkanäle 7, die koaxial zueinander innerhalb des Kerns 6 verlaufen. Der innerste Ringkanal 7 ist dabei innenseitig durch einen Leitkern 8 begrenzt, der sich in der Art einer vorstehenden Nadel in den Zuführkanal 2 hinein erstreckt. Der innerste Ringkanal 7 bildet dabei die Fortsetzung des Zuführkanals 2.A cylindrical jacket to form a housing 5 is pushed onto the connecting piece 1 . This housing 5 accommodates a core 6 made of PTFE. Overall, this core 6 defines the three ring channels 7 , which run coaxially to one another within the core 6 . The innermost ring channel 7 is delimited on the inside by a guide core 8 which extends into the feed channel 2 in the manner of a protruding needle. The innermost ring channel 7 forms the continuation of the feed channel 2 .
Der mittlere Ringkanal 7 ist über eine bogenförmige Verbindung am vorderen Ende mit dem inneren Ringkanal 7 verbunden. Ent sprechend ist der äußere Ringkanal 7 am hinteren Ende mit dem mittleren Ringkanal 7 verbunden.The middle ring channel 7 is connected to the inner ring channel 7 via an arcuate connection at the front end. Accordingly, the outer ring channel 7 is connected to the central ring channel 7 at the rear end.
Innerhalb des Kerns 6 ist im Bereich des Druckluftanschlusses 4 noch ein Hohlzylinder 9 aufgesteckt, wobei zwischen dessen Außenmantelfläche und dem Kern 6 ein Ringkanal 10 definiert ist, der einen Teil des Druckluftanschlusses 4 bildet und an die Bohrung 3 angeschlossen ist. Wie erkennbar ist, läuft das vordere Ende des Hohlzylinders 9 nach außen hin spitz zu. In diesem Bereich mündet der Ringkanal 10 im Zuführkanal 2 bzw. im inneren Ringkanal 7 des Kerns 6. Die Querschnittsfläche des Ringkanals 10 ist dabei geringer als die Querschnittsfläche des inneren Ringkanals 7 in diesem Mündungsbereich.A hollow cylinder 9 is also plugged into the core 6 in the area of the compressed air connection 4 , an annular channel 10 being defined between its outer surface and the core 6 , which forms part of the compressed air connection 4 and is connected to the bore 3 . As can be seen, the front end of the hollow cylinder 9 tapers outwards. In this area, the ring channel 10 opens into the feed channel 2 or in the inner ring channel 7 of the core 6 . The cross-sectional area of the ring channel 10 is smaller than the cross-sectional area of the inner ring channel 7 in this mouth region.
Am vorderen Ende weist die Sprühvorrichtung eine Lanze 11 mit einer Prellkegelaufnahme 12 auf. Der äußere Ringkanal 7 ist dabei in Richtung Lanze 11 nach innen geführt und besitzt eine vordere Austrittsöffnung 13.At the front end, the spray device has a lance 11 with a bump cone receptacle 12 . The outer ring channel 7 is guided in the direction of the lance 11 and has a front outlet opening 13 .
Die Sprühvorrichtung arbeitet wie folgt: Über eine nicht dargestellte Leitung wird der radial verlaufenden Bohrung 3 Druckluft mit einem Betriebsdruck von ungefähr 2 bar zugeführt. Die Druckluft verteilt sich dabei im Ringkanal 10 und tritt am vorderen Ende in den Zuführkanal 2 bzw. in den inneren Ringkanal 7 in Axialrichtung der Sprüh vorrichtung aus, und zwar exakt in Richtung des inneren Ring kanals 7 und darüber hinaus in Richtung zum vorderen Ende der Sprühvorrichtung. Die Mündung des Ringkanals 10 wirkt dabei als Düse und erzeugt nach dem Prinzip einer Wasserstrahlpumpe einen Unterdruck. Dieser Unterdruck saugt das Pulver aus dem Vorratsbehälter durch den Zuführkanal 2 hindurch an. Dabei wird das Pulver im Bereich der Düse mit dem Ziel einer Vereinzelung der Pulverteilchen zerstäubt.The spraying device works as follows: Compressed air with an operating pressure of approximately 2 bar is supplied to the radially running bore 3 via a line, not shown. The compressed air is distributed in the ring channel 10 and occurs at the front end in the feed channel 2 or in the inner ring channel 7 in the axial direction of the spray device, specifically in the direction of the inner ring channel 7 and beyond in the direction of the front end of the Spraying device. The mouth of the ring channel 10 acts as a nozzle and generates a vacuum on the principle of a water jet pump. This vacuum draws the powder from the storage container through the feed channel 2 . The powder is atomized in the area of the nozzle with the aim of separating the powder particles.
Die Pulverteilchen durchlaufen anschließend den inneren Ring kanal 7. Es kommt dabei zum Reibungskontakt zwischen den Pulverteilchen und der Innenoberfläche des inneren Ringkanals 7 und damit aufgrund des PTFE zu einer elektrostatischen Aufladung der Pulverteilchen. Durch die einseitige Verbindung des inneren Kanals 7 mit dem mittleren Kanal 7 laufen anschließend die Pulverteilchen in die entgegengesetzte Richtung nach hinten, um anschließend in dem äußeren Ringkanal 7 wieder nach vorne umgelenkt zu werden. Durch diesen zickzackförmigen, umwegartigen Transport der Pulverteilchen durch den Kern 6 hindurch erfolgt eine nahezu vollständige elektrostatische Aufladung der Pulverteilchen. Diese verlassen dann die Sprühvorrichtung durch die Austrittsöffnung 13 hindurch.The powder particles then pass through the inner ring channel 7 . This results in frictional contact between the powder particles and the inner surface of the inner ring channel 7 and thus, due to the PTFE, an electrostatic charging of the powder particles. Due to the one-sided connection of the inner channel 7 with the middle channel 7 , the powder particles then run in the opposite direction to the rear, in order to then be redirected forward again in the outer ring channel 7 . This zigzag, detour-like transport of the powder particles through the core 6 results in an almost complete electrostatic charging of the powder particles. These then leave the spray device through the outlet opening 13 .
Die Ausführungsform in Fig. 2 ist vom Grundprinzip identisch zu der Sprühvorrichtung in Fig. 1 aufgebaut. Vor allem weist sie ebenfalls einen Druckluftanschluß 4 mit einer radial verlaufenden Bohrung 3 sowie einen durch einen Hohlzylinder 9 definierten Ringkanal 10 auf, wobei dieser Druckluftanschluß 4 der Erzeugung eines Unterdruckes in der Art einer Wasser strahlpumpe zum Ansaugen des Pulvers aus einem Vorratsbehälter dient.The embodiment in FIG. 2 has the same basic principle as the spray device in FIG. 1. Above all, it also has a compressed air connection 4 with a radially extending bore 3 and a ring channel 10 defined by a hollow cylinder 9 , this compressed air connection 4 serving to generate a negative pressure in the manner of a water jet pump for sucking in the powder from a storage container.
Weiterhin weist der Kern Ringkanäle 7 auf, die von den zer stäubten Pulverteilchen nacheinander durchlaufen werden, jedoch nicht von innen nach außen wie bei der Ausführungsform in Fig. 1, sondern von außen nach innen, um schließlich in einer Düsenaufnahme 14 zu münden, auf welche entsprechende Düsen 15 aufgesteckt werden können.Furthermore, the core has ring channels 7 , which are run through one after the other by the atomized powder particles, but not from the inside to the outside as in the embodiment in FIG. 1, but from the outside to the inside, finally opening into a nozzle receptacle 14 , onto which corresponding nozzles 15 can be plugged on.
Diese in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform der Sprüh vorrichtung kann ebenso wie die erste Ausführungsform in Fig. 1 für sich alleine betrieben werden. Vor allem aber ist diese zweite Ausführungsform der Sprühvorrichtung dazu gedacht, mit der ersten Ausführungsform in Fig. 1 kombiniert zu werden, indem die zweite Ausführungsform auf die erste Ausführungsform vorne auf die Lanze 11 aufgesteckt wird, wobei zu diesem Zweck die zweite Ausführungsform der Sprühvorrichtung am hinteren Ende eine Lanzenaufnahme 16 aufweist, mittels der das Aufstecken ermöglicht wird. Durch diese Hintereinanderschaltung der beiden Sprühvorrichtungen wird eine optimale elektrostatische Aufladung der Pulverteilchen erzielt, da diejenigen Pulverteilchen, die noch ungeladen die erste Sprühvorrichtung verlassen in der zweiten Sprühvorrichtung dann doch noch aufgeladen werden können.This second embodiment of the spray device shown in FIG. 2, like the first embodiment in FIG. 1, can be operated on its own. Above all, however, this second embodiment of the spray device is intended to be combined with the first embodiment in FIG. 1 by plugging the second embodiment onto the first embodiment on the lance 11 , for this purpose the second embodiment of the spray device on has a lance receptacle 16 at the rear end, by means of which the attachment is made possible. This series connection of the two spray devices achieves an optimal electrostatic charging of the powder particles, since those powder particles which still leave the first spray device uncharged can still be charged in the second spray device.
Die beschriebenen Sprühvorrichtungen können sowohl stationär als auch in der Art einer Sprühpistole eingesetzt werden, bei der eine Bedienungsperson die Sprühvorrichtung von Hand an die entsprechenden zu lackierenden Stellen hinführt.The spray devices described can be both stationary as well as being used in the manner of a spray gun an operator manually spraying the corresponding areas to be painted.
BezugszeichenlisteReference symbol list
1 Anschlußstutzen
2 Zuführkanal
3 Bohrung
4 Druckluftanschluß
5 Gehäuse
6 Kern
7 Ringkanal
8 Leitkern
9 Hohlzylinder
10 Ringkanal
11 Lanze
12 Prellkegelaufnahme
13 Austrittsöffnung
14 Düsenaufnahme
15 Düse
16 Lanzenaufnahme 1 connecting piece
2 feed channel
3 hole
4 compressed air connection
5 housing
6 core
7 ring channel
8 core
9 hollow cylinders
10 ring channel
11 lance
12 bump cone holder
13 outlet opening
14 nozzle holder
15 nozzle
16 lance holder
Claims (4)
die Sprühvorrichtung bestehend aus einer kombinierten Zuführ und Zerstäubereinrichtung, mittels der die Pulverteilchen durch Unterdruck ansaugbar sind,
sowie aus einem nachgeordneten Kern (6) aus einem elektronen aufnehmenden oder elektronenabgebenden Material zum elektro statischen Aufladen der Pulverteilchen durch Reibungskontakt mit der Kernoberfläche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kern (6) des elektronenaufnehmenden oder elektronen abgebenden Materials zueinander koaxiale Ringkanäle (7) aufweist, die endseitig derart miteinander verbunden sind, daß die elektrostatisch aufzuladenden Pulverteilchen die Ringkanäle (7) zickzackförmig nacheinander durchlaufen.1. Electrostatic spraying device for powder coating, in which electrostatically charged, dry powder particles are sprayed onto the workpiece to be coated by means of the spraying device and these remain adhering to the workpiece due to their electrostatic charging,
the spraying device consisting of a combined feed and atomizing device, by means of which the powder particles can be sucked in by negative pressure,
and from a downstream core ( 6 ) made of an electron-accepting or electron-donating material for electrostatically charging the powder particles by frictional contact with the core surface, characterized in that
that the core ( 6 ) of the electron-accepting or electron-donating material has coaxial ring channels ( 7 ) which are connected at the end so that the electrostatically charged powder particles pass through the ring channels ( 7 ) one after the other in a zigzag fashion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893924425 DE3924425C1 (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Electrostatic sprayer for powder lacquering - has coaxial circular channels through which particles pass in zigzag formation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893924425 DE3924425C1 (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Electrostatic sprayer for powder lacquering - has coaxial circular channels through which particles pass in zigzag formation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3924425C1 true DE3924425C1 (en) | 1990-12-20 |
Family
ID=6385700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19893924425 Expired - Lifetime DE3924425C1 (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Electrostatic sprayer for powder lacquering - has coaxial circular channels through which particles pass in zigzag formation |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE3924425C1 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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