DE4242221C2 - Triboelektrische Spritzpistole - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine triboelektrische Spritz­ pistole zum Beschichten der Oberfläche eines zu be­ schichtenden Werkstückes mit tribofähigem Beschichtungs­ pulver mit einem mit Kunststoff ausgekleideten Gehäuse, das einen Anschluß für die Zufuhr von tribofähigem Be­ schichtungspulver zu dem Gehäuse und ein Laderohr aus Kunststoff für die Abfuhr des tribofähigen Pulvers zu dem zu beschichtenden Werkstück hat, wobei das Gehäuse mit einem Zuleitungsrohr mit einem Zuleitungskanal und einem Laderohr mit einem Abfuhrkanal verbunden ist und wobei in an sich bekannter Weise das Laderohr an seinem rückwärti­ gen Ende ein passendes Außengewinde hat, mit dem das La­ derohr in das Innengewinde der Gewindebohrung des vor­ deren Gehäuseteiles eingeschraubt ist.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 27 13 697 A1 ist eine Vorrichtung zur Pulverbeschichtung durch reibungs­ elektrische Aufladung eines dynamischen Gasstromes mit Anschluß an einen Treibgas- und Pulvervorrat bekannt. Diese Vorrichtung weist einen Pistolenlauf mit einer Mün­ dung an seinem inneren Ende auf. Der Rand der Mündung bildet einen halbtoroidförmigen Abschnitt. Bei dieser Vorrichtung ist vorgesehen, daß sie weiterhin eine End­ kappe mit einer Endwand aufweist, die mit dem Lauf über die Mündung und dem halbtoroidförmigen Abschnitt verbun­ den ist und eine Ringkammer bildet, wobei die Ringkammer den halbtoroidförmigen Abschnitt kreisförmig umgibt. Da­ bei ist zwischen dem halbtoroidförmigen Abschnitt und der Endwand der Endkappe ein Freiraum gebildet. Des weiteren ist zwischen der Mündung und der Endwand eine Zone gebil­ det. Außerdem ist vorgesehen, daß die Vorrichtung weiter­ hin eine Einrichtung zur Anlieferung des Treibgases an die Kammer aufweist und schließlich eine Einrichtung zur Anlieferung des Pulvers in die Zone, welche an die End­ kappe angrenzt. Des weiteren weist die Vorrichtung eine Einrichtung zur Justierung der Weite des Freiraums zwischen dem halbtoroidförmigen Abschnitt und der Endwand der Endkappe auf.

Aus der US-PS 50 11 085 ist eine Vorrichtung bekannt, die ein Gehäuse bzw. ein Rohr mit einer Friktionskammer aufweist, wobei Leiter vorgesehen sind. Das Rohr hat einen Einlaß für Luft und einen Einlaß für ein Luft-Pulver-Gemisch. Innerhalb des Rohres sind Kunststoffein­ bauten vorgesehen, damit es beim Durchströmen des Pulvers durch das Rohr entlang des Kunststoffes zu einer elektrostatischen Aufladung des Pulvers kommt.

In der US-PS 43 16 582 ist ein Gehäuse mit einem Einlaß dargestellt, wobei in dem Gehäuse Räume und Kanäle zur Führung des triboelektrischen Pulvers vorgesehen sind, welches am anderen Ende des Gehäuses durch eine Düse austritt. Der Weg des triboelektrischen Pulvers ist relativ kurz, so daß es in dieser Vorrichtung lediglich zu einer vergleichsweise niedrigen elektrostatischen Aufladung des Pulvers kommt.

Eine weitere 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, wobei das Luft-Pulver-Gemisch zusammen mit der Druckluft in Längrichtung durch das Laderohr geblasen wird. Diese Spritzpistole beruht somit auf dem Injektor-Prinzip. Innerhalb des Laderohres ist die Auskleidung aus Polytetrafluoräthylen 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 und das Zuleitungsrohr entlang ei­ ner sich über das Gehäuse und das Zuleitungsrohr erstreckenden Teilebene längs der Mittelachse des Zuleitungskanals und senkrecht zur Mittelachse des Laderohres in ein vorderes und ein rückwärtiges Gehäuseteil geteilt sind,
• b) daß das rückwärtige Gehäuseteil mit einem Kunst­ stoff ausgekleidet ist und die rückwärtige Hälfte einer Ringkammer bildet,
• c) daß das vordere Gehäuseteil mit einem Kunststoff ausgekleidet ist und einen Teil der vorderen Hälfte der Ringkammer bildet sowie eine nach außen offene Gewindebohrung mit Innengewinde aufweist,
• d) daß das eingeschraubte Ende des Laderohres den übrigen Teil der vorderen Hälfte der Ringkammer bildet,
• e) daß in dem Laderohr wendelförmig oder gewindeför­ mig ausgebildete Kanäle vorgesehen sind, die mit der Ringkammer in Verbindung stehen und
• f) daß das Laderohr aus einem Innenrohr und einem Außenrohr besteht, die sich über die gleiche Länge erstrecken und koaxial zueinander angeordnet sind sowie die Außenfläche des Innenrohres und die Innenfläche des Außenrohres dicht und fest ge­ geneinander liegen.

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 Polytetra­ fluoräthylen durch eine besonders günstige Formgebung vergleichsweise sehr groß ist.

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

Das rückwärtige Gehäuseteil besteht zweckmäßigerweise aus Leichtmetall und ist vorteilhafterweise becherförmig ausgebildet, während das vordere Gehäuseteil aus Leichtmetall bestehen und ringförmig ausgebildet sein kann.

Die Spritzpistole kann auch so ausgebildet sein, daß die Ringkammer innerhalb einer Auskleidung aus Polytetra­ fluoräthylen gebildet ist, und zwar zur Hälfte in der Auskleidung des rückwärtigen Gehäuseteiles, zu etwa einem Viertel in der Auskleidung des vorderen Gehäuseteiles und zu etwa einem Viertel am rückwärtigen Ende des Laderohres.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß in der Außenfläche des Innenrohres mehrere gewindeförmig über die Länge des Innenrohres angeordnete Kanäle vorgesehen sind und diese ein mehrgängiges Gewinde 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.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Spritzpistole kann vorgesehen sein, daß das vordere und das rückwärtige Gehäuseteil mit Polytetrafluoräthylen ausgekleidet sind.

Das Laderohr kann zweckmäßig aus Polytetrafluoräthylen bestehen.

Des weiteren empfiehlt es sich, daß als mehrgängiges Gewinde ein sechsgängiges Gewinde vorgesehen ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles des näheren erläutert.

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 rückwärtigen Gehäuseteil 2 und einem vorderen Gehäuseteil 3 besteht. Der rückwärtige Gehäuseteil 2 ist becherförmig ausgebildet und enthält eine Auskleidung 4 aus Polytetrafluoräthylen. Der vordere Gehäuseteil 3 ist ringförmig gestaltet und enthält ebenfalls eine Auskleidung 5 aus Polytetra­ fluoräthylen, 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 rückwärtigen Stirnfläche 11 gegen die vordere Fläche 12 der Auskleidung 4 fest anliegt.

In dem Gehäuse 1 ist eine Ringkammer 13 so angeordnet, daß die rückwärtige Hälfte 14 der Ringkammer 13 in der Auskleidung 4 und die vordere 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 geerdete 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 Spule 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 tribofähigem Pulver wird dieses Pulver mittels einer ebenfalls im einzelnen nicht veranschaulichten Pumpe unter Zuführung von Druckluft unter einem gewünschten Druck, beispielsweise einem Druck von sechs bar in Richtung des Pfeiles 25 in den Einlaß 26 geführt und durch den Zuleitungskanal 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 beschichtende Werkstück gespritzt wird. Damit ein Zurückströmen des Pulver-Luft-Gemisches nicht möglich ist, ist am vorderen Ende 23 des Laderohres 7 ein Abschluß 29 vorgesehen.

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 (11)

1. Triboelektrische Spritzpistole zum Beschichten der Oberfläche eines zu beschichtenden Werkstückes mit tribofähigem Beschichtungspulver mit einem mit Kunst­ stoff ausgekleideten Gehäuse, das einen Anschluß für die Zufuhr von tribofähigem Beschichtungspulver zu dem Gehäuse und ein Laderohr aus Kunststoff für die Abfuhr des tribofähigen Pulvers zu dem zu beschich­ tenden Werkstück hat, wobei das Gehäuse mit einem Zu­ leitungsrohr mit einem Zuleitungskanal und einem Laderohr mit einem Abfuhrkanal verbunden ist und wo­ bei in an sich bekannter Weise das Laderohr an seinem rückwärtigen Ende ein passendes Außengewinde hat, mit dem das Laderohr in das Innengewinde der Gewindeboh­ rung des vorderen Gehäuseteiles eingeschraubt ist, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß das Gehäuse (1) und das Zuleitungsrohr (28) entlang einer sich über das Gehäuse (1) und das Zuleitungsrohr (28) erstreckenden Teilebene längs der Mittelachse des Zuleitungskanals (27) und senkrecht zur Mittelachse des Laderohres (7) in ein vorderes (3) und ein rückwärtiges Gehäuseteil (2) geteilt sind,
• b) daß das rückwärtige Gehäuseteil (2) mit einem Kunststoff ausgekleidet ist und die rückwärtige Hälfte (14) einer Ringkammer (13) bildet,
• c) daß das vordere Gehäuseteil (3) mit einem Kunst­ stoff ausgekleidet ist und einen Teil der vorderen Hälfte (15) der Ringkammer (13) bildet sowie eine nach außen offene Gewindebohrung (6) mit Innen­ gewinde aufweist,
• d) daß das eingeschraubte Ende des Laderohres (7) den übrigen Teil der vorderen Hälfte (15) der Ring­ kammer (13) bildet,
• e) daß in dem Laderohr (7) wendelförmig oder gewinde­ förmig ausgebildete Kanäle (18) vorgesehen sind, die mit der Ringkammer (13) in Verbindung stehen und
• f) daß das Laderohr (7) aus einem Innenrohr (9) und einem Außenrohr (8) besteht, die sich über die gleiche Länge erstrecken und koaxial zueinander angeordnet sind sowie die Außenfläche des Innenrohres (9) und die Innenfläche des Außenrohres (8) dicht und fest gegeneinander lie­ gen.

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

3. Spritzpistole nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das rückwärtige Gehäuseteil (2) aus Leichtmetall besteht und becherförmig ausgebildet ist.

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

5. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (13) in­ nerhalb einer Auskleidung aus Polytetrafluoräthylen gebildet ist, und zwar zur Hälfte in der Auskleidung des rückwärtigen Gehäuseteiles (2), zu etwa einem Viertel in der Auskleidung des vorderen Gehäuse­ teiles (3) und zu etwa einem Viertel am rückwärtigen Ende des Laderohres (7).

6. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Außenfläche des Innenrohres (9) mehrere gewindeförmig über die Länge des Innenrohres (9) angeordnete Kanäle (18) vorgese­ hen sind und dieses ein mehrgängiges Gewinde darstellen.

7. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (18) in der Innenfläche des Außenrohres (8) angeordnet sind.

8. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Spule (21) auf der Außenfläche des Außenrohres (8) durch ein Schutzrohr (22) abgedeckt ist.

9. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das vordere (3) und das rückwärtige Gehäuseteil (2) mit Polytetrafluoräthylen ausgekleidet sind.

10. Spritzpistole nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das Laderohr (7) aus Poly­ tetrafluoräthylen besteht.

11. Spritzpistole nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß als mehrgängiges Gewinde ein sechsgängiges Gewinde vorgesehen ist.