DE4242221A1 - Triboelektrische Spritzpistole - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine triboelektrische Spritzpisto­ le zum Beschichten der Oberfläche eines zu beschichtenden Werkstückes mit tribofähigem Beschichtungspulver mit ei­ nem mit Kunststoff, insbesondere Polytetrafluoräthylen ausgekleideten Gehäuse, das das einen Anschluß für die Zufuhr von tribofähigem Beschichtungspulver zu dem Gehäu­ se und ein Laderohr aus Kunststoff, insbesondere Polyte­ trafluoräthylen für die Abfuhr des tribofähigen Pulvers zu dem zu beschichtenden Werkstück hat.

Eine bekannte Spritzpistole besteht aus einem Gehäuse und einem Laderohr. Das Gehäuse hat einen Anschluß für die Zufuhr eines Luft-Pulver-Gemisches aus einem Fluidbecken und einen Druckluftanschluß, mit dem in Längsrichtung des Laderohres in letzteres Druckluft hineinzublasen ist, wo­ bei das Luft-Pulver-Gemisch zusammen mit der Druckluft in Längrichtung durch das Laderohr geblasen wird. Diese Spritzpistole beruht somit auf dem Injektor-Prinzip. In­ nerhalb des Laderohres ist die Auskleidung aus Polytetra­ fluoräthylen nach Art einer Venturi-Düse.

Dadurch, daß das Pulver entlang der Innenwandung des Laderohres strömt und mit der Innenfläche des Laderohres in Verbindung kommt, wird das Pulver elektrisch positiv aufgeladen, weil sich an der Innenfläche des Laderohres ein Überschuß an elektrisch positiver Ladung befindet. An der Außenfläche des Laderohres bildet sich ein Überschuß an negativer elektrischer Ladung, die mittels einer elek­ trischen Spule abgeleitet wird.

Da bei der bekannten Spritzpistole nach dem Injektor- Prinzip gearbeitet wird, also mit entsprechend geringem Druck, ist es erforderlich, ein Fluidbecken vorzusehen, aus dem ein Luft-Pulver-Gemisch entnommen und in die Spritzpistole eingeführt werden kann. Da die Pulverteil­ chen im wesentlichen geradlinig entlang der Innenfläche des Laderohres strömen, entsteht auf diese Art und Weise eine vergleichsweise geringe Aufladung. Um eine gewünsch­ te hohe elektrische Aufladung des Pulvers zu erhalten, müßte das Laderohr eine Länge von etwa drei Metern haben, was jedoch unrealistisch ist.

Mit einer triboelektrischen Spritzpistole wird Pulver aus Polyester, aus Epoxypolyester, reinem Epoxyd und derglei­ chen benutzt. Diese Materialien werden in einem Fluid­ becken in Schwebezustand gehalten und von der Spritzpi­ stole aufgrund des Injektor-Prinzips bzw. aufgrund des dadurch entstehenden Unterdruckes in der Spritzpistole aus dem Fließbett angesaugt, mittels der zugeführten Druckluft beschleunigt und durch das Laderohr aus Polyte­ trafluoräthylen auf das zu beschichtende Werkstück gebla­ sen sowie auf dem Werkstück durch Hitzeanwendung mit der Oberfläche des Werkstückes verschmolzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine triboelek­ trische Spritzpistole zu schaffen, mit der eine ver­ gleichsweise große Aufladung des Pulvers möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

• a) daß das Gehäuse mit einem Zuleitungsrohr mit einem Zuleitungskanal und einem Laderohr mit einem Ab­ fuhrkanal verbunden ist,
• b) daß das Gehäuse und das Zuleitungsrohr entlang ei­ ner Teilebene längs der Mittelachse des Zuleitungs­ kanals in ein oberes und ein unteres Gehäuseteil geteilt sind,
• c) daß das untere Gehäuseteil mit Polytetrafluoräthy­ len oder dergleichen Kunststoff ausgekleidet ist und die untere Hälfte einer Ringkammer bildet,
• d) daß das obere Gehäuseteil mit Polytetrafluoräthylen oder dergleichen Kunststoff ausgekleidet ist und einen Teil der oberen Hälfte der Ringkammer bildet sowie eine nach außen offene Gewindebohrung mit In­ nengewinde aufweist,
• e) daß das Laderohr an seinem inneren Ende ein passen­ des Außengewinde hat, mit dem das Laderohr in das Innengewinde der Gewindebohrung des oberen Gehäuse­ teiles eingeschraubt ist,
• f) daß das eingeschraubte Ende des Laderohres den übrigen Teil der oberen Hälfte der Ringkammer bil­ det und,
• g) daß in dem Laderohr wendelförmig bzw. gewindeförmig ausgebildete Kanäle vorgesehen sind, die mit der Ringkammer in Verbindung stehen.

Auf diese Weise gelangt man zu einer Spritzpistole, mit der eine wesentlich größere Aufladung, insbesondere eine bis zu achtfach größere Aufladung des Pulvers als gemäß dem bekannten Stand der Technik erreicht wird. Das liegt daran, daß die Fläche der Auskleidung aus Polytetrafluor­ äthylen durch eine besonders günstige Formgebung ver­ gleichsweise sehr groß ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann am Außenum­ fang des Laderohres eine geerdete elektrische Spule vor­ gesehen sein.

Das untere Gehäuseteil besteht zweckmäßigerweise aus Leichtmetall, insbesondere Aluminium und ist vorteilhaf­ terweise becherförmig ausgebildet, während das obere Ge­ häuseteil aus Leichtmetall bestehen und ringförmig ausge­ bildet sein kann.

Die Spritzpistole kann auch so ausgebildet sein, daß die Ringkammer innerhalb der Auskleidung aus Polytetrafluor­ äthylen gebildet ist, und zwar zur Hälfte in der Ausklei­ dung des unteren Gehäuseteiles, zu etwa einem Viertel in der Auskleidung des oberen Gehäuseteiles und zu etwa ei­ nem Viertel am unteren Ende des Laderohres.

Des weiteren kann die Anordnung so getroffen sein, daß das Laderohr aus einem Innenrohr und einem Außenrohr be­ steht, die sich im wesentlichen über die gleiche Länge erstrecken und koaxial zueinander angeordnet sind sowie die Außenfläche des Innenrohres und die Innenfläche des Außenrohres dicht und fest gegeneinander liegen.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung kann vorgese­ hen sein, daß in der Außenfläche des Innenrohres mehrere gewindeförmig über die Länge des Innenrohres angeordnete Kanäle vorgesehen sind und ein Mehrfachgewinde, insbeson­ dere ein Sechsfachgewinde darstellen.

Die Kanäle können auch in der Innenfläche des Außenrohres angeordnet sein.

Es empfiehlt sich, daß die elektrische Spule auf der Au­ ßenfläche des Außenrohres durch ein Schutzrohr abgedeckt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren er­ läutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt längs der Linie I-I der Fig. 2 und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellte Spritzpistole hat ein Gehäuse 1, das aus einem unteren Gehäuseteil 2 und einem oberen Gehäuseteil 3 besteht. Der untere Gehäuseteil 2 ist becherförmig ausgebildet und enthält eine Auskleidung 4 aus Polytetrafluoräthylen. Der obere Gehäuseteil 3 ist ringförmig gestaltet und enthält ebenfalls eine Ausklei­ dung 5 aus Polytetrafluoräthylen, die eine Gewindebohrung 6 mit Innengewinde aufweist.

Ein Laderohr 7 besteht aus einem Außenrohr 8 und einem Innenrohr 9, wobei das Außenrohr 8 mit seinem unteren, Außengewinde 36 aufweisenden Ende 10 in das Innengewinde der Bohrung 6 eingeschraubt ist und mit seiner unteren Stirnfläche 11 gegen die obere Fläche 12 der Auskleidung 4 fest anliegt.

In dem Gehäuse 1 ist eine Ringkammer 13 so angeordnet, daß die untere Hälfte 14 der Ringkammer 13 in der Aus­ kleidung 4 und die obere Hälfte 15 der Ringkammer 13 in der Auskleidung 5 und an dem unteren Ende 16 des Innen­ rohres 9 ausgebildet ist.

Auf der Außenfläche 17 des Innenrohres 9 sind Kanäle 18 vorgesehen, die sich gewindeförmig von der Ringkammer 13 bis zum äußeren Ende 19 des Laderohres 7 erstrecken. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Ka­ näle, die ein Sechsfachgewinde bilden.

Auf der Außenfläche 20 des Außenrohres 8 ist eine geerde­ te elektrische Spule 21 aus Kupferdraht vorgesehen, um die sich an der Außenfläche 20 sich sammelnde elektrische Ladungen abzuführen. Auf der Spule 21 ist ein Schutzrohr 22 angeordnet, um zu verhindern, daß die elektrische Spu­ le Schaden nimmt.

Am freien Ende 23 des Laderohres ist eine Sammeldüse 24 angeordnet.

Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen tribo­ elektrischen Spritzpistole ist folgende: Aus einem in der Zeichnung nicht dargestellten Vorratsbehälter mit tribo­ fähigem Pulver wird dieses Pulver mittels einer ebenfalls im einzelnen nicht veranschaulichten Pumpe unter Zufüh­ rung von Druckluft unter einem gewünschten Druck, bei­ spielsweise einem Druck von sechs bar in Richtung des Pfeiles 25 in den Einlaß 26 geführt und durch den Zulei­ tungskanal 27 des Zuleitungsrohres 28 in die Ringkammer 13 geblasen, in der dem unter Druck stehenden Pulver- Luft-Gemisch eine Rotationsbewegung erteilt wird und von der aus das Pulver-Luft-Gemisch durch die Kanäle 18 zur Sammeldüse 24 gepreßt und von hier aus auf das zu be­ schichtende Werkstück gespritzt wird. Damit ein Zurück­ strömen des Pulver-Luft-Gemisches nicht möglich ist, ist am vorderen Ende 23 des Laderohres 7 ein Abschluß 29 vor­ gesehen.

Am Gehäuse 1 sind drei Ösen 30, 31, 32 mit Bohrungen 33, 34, 35 vorgesehen, um die beiden Gehäuseteile 2 und 3 lösbar miteinander zu verbinden.

Claims (9)

1. Triboelektrische Spritzpistole zum Beschichten der Oberfläche eines zu beschichtenden Werkstückes mit tribofähigem Beschichtungspulver mit einem mit Kunst­ stoff, insbesondere Polytetrafluoräthylen ausgeklei­ deten Gehäuse, das das einen Anschluß für die Zufuhr von tribofähigem Beschichtungspulver zu dem Gehäuse und ein Laderohr aus Kunststoff, insbesondere Polyte­ trafluoräthylen für die Abfuhr des tribofähigen Pul­ vers zu dem zu beschichtenden Werkstück hat, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß das Gehäuse (1) mit einem Zuleitungsrohr (28) mit einem Zuleitungskanal (27) und einem Laderohr (7) mit einem Abfuhrkanal verbunden ist,
• b) daß das Gehäuse (1) und das Zuleitungsrohr (28) entlang einer Teilebene längs der Mittelachse des Zuleitungskanals (27) in ein oberes (2) und ein unteres Gehäuseteil (3) geteilt sind,
• c) daß das untere Gehäuseteil (2) mit Polytetrafluor­ äthylen oder dergleichen Kunststoff ausgekleidet ist und die untere Hälfte (14) einer Ringkammer (13) bildet,
• d) daß das obere Gehäuseteil (3) mit Polytetrafluor­ äthylen oder dergleichen Kunststoff ausgekleidet ist und einen Teil der oberen Hälfte (15) der Ringkammer (13) bildet sowie eine nach außen offe­ ne Gewindebohrung (6) mit Innengewinde aufweist,
• e) daß das Laderohr (7) an seinem inneren Ende ein passendes Außengewinde (30) hat, mit dem das Laderohr (7) in das Innengewinde der Gewindeboh­ rung (6) des oberen Gehäuseteiles (3) einge­ schraubt ist,
• f) daß das eingeschraubte Ende des Laderohres (7) den übrigen Teil der oberen Hälfte der Ringkammer (13) bildet und
• g) daß in dem Laderohr (7) wendelförmig bzw. gewinde­ förmig ausgebildete Kanäle (18) vorgesehen sind, die mit der Ringkammer (13) in Verbindung stehen.

2. Spritzpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß am Außenumfang des Laderohres (7) eine ge­ erdete elektrische Spule (21) vorgesehen ist.

3. Spritzpistole nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das untere Gehäuseteil (2) aus Leicht­ metall , insbesondere Aluminium besteht und becherför­ mig ausgebildet ist.

4. Spritzpistole nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das obere Gehäuseteil (3) aus Leicht­ metall besteht und ringförmig ausgebildet ist.

5. Spritzpistole nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (13) innerhalb der Auskleidung aus Polytetrafluoräthylen gebildet ist, und zwar zur Hälfte in der Auskleidung des unteren Gehäuseteiles (2), zu etwa einem Viertel in der Auskleidung des oberen Gehäuseteiles (3) und zu etwa einem Viertel am unteren Ende des Laderohres (7).

6. Spritzpistole nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Laderohr (7) aus einem Innenrohr (9) und einem Außenrohr (8) besteht, die sich im wesentlichen über die gleiche Länge er­ strecken und koaxial zueinander angeordnet sind sowie die Außenfläche des Innenrohres (9) und die Innenflä­ che des Außenrohres (8) dicht und fest gegeneinander liegen.

7. Spritzpistole nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenfläche des Innenrohres (9) mehrere gewindeförmig über die Länge des Innenrohres (9) angeordnete Kanäle (18) vorgesehen sind und ein Mehrfachgewinde, insbesondere ein Sechsfachgewinde darstellen.

8. Spritzpistole nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (18) in der Innenfläche des Außenrohres (8) angeordnet sind.

9. Spritzpistole nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Spu­ le (21) auf der Außenfläche des Außenrohres (8) durch ein Schutzrohr (22) abgedeckt ist.