DE4436919A1

DE4436919A1 - Einrichtung zur tribostatischen Pulverlackbeschichtung

Info

Publication number: DE4436919A1
Application number: DE19944436919
Authority: DE
Inventors: Boris Petrovic Dr Ing Leonov
Original assignee: Boris Petrovic Dr Ing Leonov; Sorgatz Henry
Current assignee: LEONOV, BORIS PETROVIC, DR.-ING., ST. PETERSBURG,
Priority date: 1994-10-15
Filing date: 1994-10-15
Publication date: 1996-04-18
Anticipated expiration: 2014-10-16
Also published as: DE4436919C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur tribostatischen Pulverlackbeschichtung.

Es sind Einrichtung zur tribostatischen Pulverlackbeschichtung mit Tribopistolen bekannt, bei welchen, um den Weg, den die Pulverteilchen innerhalb der Tribopistole zurücklegen, so lang wie möglich zu gestalten, d. h. die Oberfläche, an der die Aufladung vor sich geht, so groß wie möglich zu gestalten, die Strömungskanäle spiralförmig und zwar zwei Kanäle parallel nebeneinander angeordnet sind. Die beiden Kanäle sind durch eine Trennwand voneinander hermetisch abgetrennt, werden jedoch über eine gemein same Zufuhr versorgt und verbinden sich an ihrem Austrittsende zu einer Düse.

Nachteilig ist hierbei, daß eine ausreichende Aufladung des Pulvers nur erreicht wird, wenn die Tribopistole eine bestimmte erforderliche Baugröße aufweist. Dies hat jedoch zur Folge, daß das Sprühgerät damit unhandlich wird.

Eine verhältnismäßig kleine bauliche Ausführung mit einer handlichen Ausgestaltung führt dazu, daß der aerodynamische Widerstand in der Pistole erhöht wird, wodurch eine ausreichende Aufladung des Pulvers nicht zu realisieren ist.

Weiterhin sind triboelektrische Spritzpistolen bekannt, bei denen das Pulver durch gewindeförmig ausgestaltete Kanäle geführt wird, um eine ausreichende Aufladung des Pulvers zu erreichen.

Nachteilig ist hierbei der ungenügende Aufladungsgrad der Pulverteilchen einerseits und andererseits die erforderliche Baugröße der Pistole, welche erforderlich wird, um eine höhere Aufladung gewährleisten zu können.

In bekannten Anlagen zum Auftragen polymerer Pulverlacke werden Einspeiser ein gesetzt, bei welchen der Transport des Luft- Pulvergemisches durch Unterdruck im Ejektor realisiert wird.

Der Nachteil dieser bekannten Einspeiser ist die begrenzte Regulierbarkeit der Konzentration des Pulver- Luft- Gemisches und die unzuverlässige Funktionsweise des Ejektors, der im Betriebsprozeß häufiges Säubern zum Entfernen des in ihm ange häuften Pulvers erfordert.

Ein weiterer Nachteil bisher bekannter Einrichtungen besteht darin, daß diese Einrichtungen über elektrische Steuerungen verfügen. Dadurch werden diese Anlagen weiter verkompliziert und damit auch störanfälliger im industriellen Einsatz.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Einrichtung konstruktiv so zu gestalten, daß sie auf Grund ihrer Baugröße handlicher und unkomplizierter wird und das durch die Gestaltung der Vorrichtung eine verbesserte Aufladung der Pulverteilchen erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der tribostatische Elektrisator der Tribopistole aus einer Scheibe besteht, deren eine Seite einen spiralförmigen Kanal aufweist, welcher mit der Leitung vom Einspeiser verbunden ist und auf deren gegenüberliegender Seite sich um 180° gedreht angeordnet ein spiralförmiger Kanal angeordnet ist, welcher mit der Sprühdüse verbunden ist und die spiralförmigen Kanäle durch eine Zwischenwand getrennt sind, welche im geometrischen Mittelpunkt der Scheibe eine durchgehende Öffnung der Kanäle zueinander aufweist, um damit eine Vergrößerung der Aufladungsfläche um eine Spirallänge zu erreichen.

Die erfindungsgemäße pneumatisch betriebene Steuereinheit besteht aus zwei, den zur Druckluftzufuhr parallel angeordneten Ventilen sowie einem Pneumoverteiler, wobei ein Ventil direkt mit dem Pneumoverteiler verbunden ist und das andere Ventil über einen Verbindungsschlauch mit der Tribopistole und dem Pneumoverteiler so ver bunden ist, daß der pneumatische Umschalter auf diese Leitung wirkt und der Pneumo verteiler über die Leitung mit dem Einspeiser so verbunden ist, daß der pneumatische Umschalter auf diese Leitung wirkt und der Pneumoverteiler über die Leitung mit dem Einspeiser so verbunden ist, daß bei geschlossener Leitung der Pneumoverteiler die Druckluftzufuhr in den Einspeiser über die Leitung öffnet und über die Leitung das Pulver- Luft- Gemisch in die Tribopistole gelangt.

Des weiteren ist erfindungsgemäß an der Tribopistole ein pneumatischer Umschalter zum Umschalten von Beschichten auf Durchblasen der Pistole angeordnet, der auf die von der pneumatischen Steuereinheit kommende Leitung einwirkt.

Die erfindungsgemäße Membran des Einspeisers ist so gestaltet, daß sie in ihrem oberen Teil aus einem nach unten zeigenden Mantel eines Kegelstumpfes, und einem, auf dessen Stumpfende aufstehenden, mit seiner Spitze nach oben gerichteten Kegel mantel besteht, und in ihrem unteren Teil aus einem kreisringförmigen Fuß mit um seinen Umfang verteilten Durchbrüchen gebildet wird, um eine gleichmäßige und stärkere Verwirbelung der Luft und somit ein verbessertes Einspeisen des Pulver- Luft- Gemisches in die Tribopistole zu erreichen.

Die kegelmantelförmigen Flächen der Membran weisen auf ihrer gesamten Fläche Durchgangsöffnungen auf, welche mit ihrer Längsachse senkrecht zur Oberfläche der kegelmantelförmigen Flächen angeordnet sind.

Im Folgenden soll die Vorrichtung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.

Dabei zeigt Zeichnung 1 die Einrichtung in ihrem gesamten Aufbau, Zeichnung 2 die Tribopistole mit dem erfindungsgemäßen Elektrisator und Zeichnung 3 die Membran des Einspeisers.

Die Tribopistole 1 besteht aus einem Gehäuse, in dem ein tribostatischer Elektrisator 5 gelagert ist.

An diesem Elektrisator 5 sind ein Griff und eine Sprühdüse 6 angeordnet. In der Tribopistole 1 werden auch die Leitung 4b, welche von der pneumatischen Steuereinheit zum pneumatischen Umschalter führt und mit dem Pneumoverteiler verbunden ist, und die Leitung 4c, welche den Einspeiser 2 mit der Tribopistole 1 verbindet, hinter dem pneumatischer Umschalter 10 zusammengeführt.

Der tribostatische Elektrisator 5 der Tribopistole 1 besteht aus einer Scheibe 11, welche aus dielektrischem Material gefertigt ist.

Deren eine Seite 12 weist einen spiralförmigen Kanal 13 auf, welcher mit der Leitung vom Einspeiser verbunden ist.

Auf deren gegenüberliegender Seite ist um 180° gedreht ein spiralförmiger Kanal 14 angeordnet, welcher mit der Sprühdüse 6 verbunden ist.

Die beiden spiralförmigen Kanäle 13 und 14 sind durch eine Zwischenwand 15 ge trennt, in der Mitte der Scheibe ist eine Öffnung 16 der beiden Spiralen 13 und 14 zu einander angeordnet.

An den Seiten 12 der Scheibe 11 sind dielektrische Platten angeordnet, welche Öffnungen aufweisen.

Die Außenwand des Elektrisators wird durch Abdeckungen gebildet, welche aus strom leitendem Material bestehen und geerdet sind.

An der Tribopistole 1 ist ein pneumatischer Umschalter 10 zum Umschalten von Sprühen auf Durchblasen der Leitungen und des Elektrisators 5 angeordnet und dieser pneumatische Umschalter 10 wirkt auf die von der pneumatischen Steuereinheit 3 kommende Leitung 4b ein, indem er bei seiner Betätigung den Querschnitt der Leitung 4b so verringert, daß der Pneumoverteiler 9 öffnet.

Der Einspeiser 2 weist die Form eines an seinem oberen und seinem unteren Ende verschlossenen zylindrischen Behälters 18 auf. Mittels einer Membran 19 wird dieser zylindrische Behälter 18 in eine untere Kammer 21 und eine obere Kammer 20 geteilt, wobei an beiden Kammern 20 und 21 je ein Anschlußstutzen angeordnet ist. Durch vorzugsweise aufgeschraubte obere und untere Deckel ist ein unkompliziertes Öffnen des Zylinders 18 zur Pulverbeschichtung und Wecheln der Membran 19 mög lich.

Die Membran 19 ist in ihrem oberen Teil aus einem nach unten zeigenden Mantel eines Kegelstumpfes, und einem, auf dessen Stumpfende aufstehenden, mit seiner Spitze nach oben gerichteten Kegelmantel 22, und in ihrem unteren Teil aus einem kreisring förmigen Fuß mit um seinen Umfang verteilten Durchbrüchen 24 gebildet.

Diese kegelmantelförmigen Flächen 22 weisen auf ihrer gesamten Fläche Durchgangs öffnungen 25 auf, welche mit ihrer Längsachse senkrecht zur Oberfläche der kegel mantelförmigen Flächen 22 angeordnet sind.

Die pneumatische Steuereinheit 3 der Einrichtung besteht aus zwei mit der Druck luftzufuhr parallel verbundenen Ventilen 7 und 8 sowie dem Pneumoverteiler 9. Das Ventil 8 ist dabei direkt mit dem Pneumoverteiler 9 verbunden.

Das Ventil 7 ist über die Leitung 4b mit der Tribopistole 1 und dem Pneumoverteiler 9 so verbunden ist, daß der pneumatische Umschalter 10 der Tribopistole 1 auf diese Leitung 4b wirkt.

Der Pneumoverteiler 9 ist über eine weitere Leitung 4a mit dem Einspeiser 2 ver bunden.

Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist folgende:
Von einem Kompressor wird Druckluft durch eine Rohrleitung in die pneumatisch betriebene Steuereinheit 3 gepumpt.

In der Ausgangsphase sind die Ventile 7 und 8 geöffnet, der pneumatische Umschalter 10 drückt nicht auf die Leitung 4b.

Während die Druckluft das Ventil 8 durchfließt, gelangt sie zum Pneumoverteiler 9, daß in seiner Normalstellung geschlossen ist. Dadurch gelangt in der Ausgangsphase die Luft nicht in die Leitung 4a zum Einspeiser 2. Bei geöffnetem pneumatischen Um schalter 10, das heißt, wenn der pneumatische Umschalter 10 die Leitung 4b nicht zusammendrückt, übt die Luft keinen Druck auf den Pneumoverteiler 9 aus, da über die Leitung 4b, den Elektrisator 5 und die Sprühdüse 6 zunächst die spiralförmigen Kanäle 13 und 14 des Elektrisators 6 durchgeblasen werden.

Bei Betätigung des pneumatischen Umschalters 10 wird die Leitung 4b zusammen gepreßt und der Druck am Eingang des Pneumoverteilers 9 steigt an. Dabei gelangt die Druckluft durch das Ventil 8 und den Pneumoverteiler 9 über die Leitung 4a zum Eingang des Einspeisers 2.

Durch die Durchbrüche 24 im Fuß 23 des Membranes 19 in der unteren Kammer 21 und durch die in der Membran 19 befindlichen Durchgangsöffnungen 25 gelangt die Druckluft in die obere Kammer 20 des Einspeisers 2. Das sich dabei bildende Pulver- Luft- Gemisch gelangt nunmehr über die Leitung 4c in den Elektrisator 5, durch strömt dabei die durch die durchgehende Öffnung 16 verbundenen spiralförmigen Kanäle 13 und 14. Die dabei elektrisierten Pulverteilchen im Pulver- Luft- Gemisch werden dann durch die Sprühdüse 6 ausgestoßen.

Nach Beendigung der Beschichtung mit Pulverlack wird durch Betätigung des pneu matischen Umschalters 10 das Durchströmen des Pulver- Luft- Gemisches in der Leitung 4c unterbrochen. Die Druckverringerung geschieht durch das Ausströmen der Druckluft durch den Elektrisator 5 und die Sprühdüse 6. Der Pneumoverteiler 9 wird dabei geschlossen und die Zuführung des Pulver- Luft- Gemisches in die Tribopistole 1 beendet. Gleichzeitig werden die Pulverlackreste aus den Kanälen 13 und 14 des Elek trisators 5 geblasen. Der erforderliche Druck der in den Eingang zum Einspeiser ge langenden Luft liegt dabei ca. bei 0,5 bis 1 bar. Die erreichte Aufladung der Pulver teile beträgt etwa das Zweifache im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen.

Apparatur

1 Tribopistole
2 Einspeiser
3 pneumatisch betriebene Steuereinheit
4a Leitung von der Steuerung zum Einspeiser
4b Leitung von der Steuerung zur Pistole
4c Leitung vom Einspeiser zum Pistole
5 Elektrisator
6 Sprühdüse
7 Ventil
8 Ventil
9 Pneumoverteiler
10 pneumatischer Umschalter

Elektrisator

11 Scheibe
12 Seite
13 spiralförmiger Kanal
14 spiralförmiger Kanal
15 Zwischenwand
16 durchgehende Öffnung
17 dielektrische Platte mit Öffnungen

Einspeiser

18 zylindrischer Behälter
19 Membran
20 obere Kammer
21 untere Kammer
22 kegelmantelförmige Flächen
23 Fuß
24 Durchbruch
25 Durchgangsöffnung

Claims

1. Einrichtung zur tribostatischen Pulverlackbeschichtung, bestehend aus einer Tribopistole mit Elektrisator, welcher aus einer Scheibe besteht, auf deren beiden Seiten je ein Strömungskanal spiralförmig axial zu dem auf der anderen Seite befindlichen Kanal angeordnet und durch eine Trennwand von einander hermetisch abgetrennt sind, einem Einspeiser, welcher aus einem Gehäuse besteht, in welchem eine Membran zum Verwirbeln der Luft angeordnet ist und einer Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß der tribostatische Elektrisator (5) der Tribopistole (1) aus einer Scheibe (11) besteht, deren eine Seite (12) einen spiralförmigen Kanal (13) aufweist, welcher mit der Leitung vom Einspeiser (4b) verbunden ist und auf deren gegenüberliegender Seite (12) sich um 1800 gedreht angeordnet ein spiralförmiger Kanal (14) angeordnet ist, welcher mit der Sprühdüse (6) verbunden ist und die spiralförmigen Kanäle (13) und (14) durch eine Zwischenwand (15) getrennt sind, welche im geometrischen Mittel punkt der Scheibe eine durchgehende Öffnung (16) der spiralförmigen Kanäle (13) und (14) zueinander aufweist und somit die spiralförmigen Kanäle (13) und (14) hintereinander geschaltet sind.

2. Einrichtung zur tribostatischen Pulverlackbeschichtung, bestehend aus einer Tribopistole mit Elektrisator, welcher aus einer Scheibe besteht, auf deren beiden Seiten je ein Strömungskanal spiralförmig axial zu dem auf der anderen Seite befindlichen Kanal angeordnet und durch eine Trennwand von einander hermetisch abgetrennt sind, einem Einspeiser, welcher aus einem Gehäuse besteht, in welchem ein Einsatz zum Verwirbeln der Luft angeordnet ist und einer Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß an der Tribopistole (1) ein pneumatischer Umschalter (10) zur Steuerung der Druckluft in der von der pneumatisch betriebenen Steuer einheit (3) kommenden Leitung (4b) angeordnet ist.

3. Einrichtung zur tribostatischen Pulverlackbeschichtung, bestehend aus einer Tribopistole mit Elektrisator, welcher aus einer Scheibe besteht, auf deren beiden Seiten je ein Strömungskanal spiralförmig axial zu dem auf der anderen Seite befindlichen Kanal angeordnet und durch eine Trennwand von einander hermetisch abgetrennt sind, einem Einspeiser, welcher aus einem Gehäuse besteht, in welchem eine Membran zum Verwirbeln der Luft angeordnet ist und einer Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (19) in ihrem oberen Teil aus einem nach unten zeigenden Mantel eines Kegelstumpfes, und einem, auf dessen Stumpfende auf stehenden, mit seiner Spitze nach oben gerichteten Kegelmantel (22), und in ihrem unteren Teil aus einem kreisringförmigen Fuß (23) mit um seinen Umfang verteilten Durchbrüchen (24) gebildet wird und die kegelmantelförmigen Flächen (22) auf ihrer gesamten Fläche Durchgangsöffnungen (25) aufweisen, welche mit ihrer Längs achse senkrecht zur Oberfläche der kegelmantelförmigen Flächen (22) angeordnet sind.

4. Einrichtung zur tribostatischen Pulverlackbeschichtung, bestehend aus einer Tribopistole mit Elektrisator, welcher aus einer Scheibe besteht, auf deren beiden Seiten je ein Strömungskanal spiralförmig axial zu dem auf der anderen Seite befindlichen Kanal angeordnet und durch eine Trennwand von einander hermetisch abgetrennt sind, einem Einspeiser, welcher aus einem Gehäuse besteht, in welchem eine Membran zum Verwirbeln der Luft angeordnet ist und einer Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatisch betriebene Steuereinheit (3) aus den zur Druckluftzufuhr parallel angeordneten Ventilen (7) und (8) sowie dem Pneumoverteiler (9) besteht, wobei das Ventil (8) direkt mit dem Pneumoverteiler (9) verbunden ist, das Ventil (7) über einen Verbindungsschlauch (4b) mit der Tribopistole (1) und dem Pneumoverteiler (9) so verbunden ist, daß der pneuma tische Umschalter (10) auf diese Leitung (4b) wirkt und der Pneumoverteiler (9) über die Leitung (4a) mit dem Einspeiser (2) so verbunden ist, daß bei geschlossener Leitung (4b) der Pneumoverteiler (9) die Druckluftzufuhr in den Einspeiser (2) über die Leitung (4a) öffnet und über die Leitung (4c) das Pulver- Luft- Gemisch in die Tribopistole (1) gelangt.