DE7142829U

DE7142829U - Vorrichtung zur abgabe von partikelfoermigem material

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Publication number: DE7142829U
Application number: DE19717142829
Authority: DE
Original assignee: Volstatic Coatings Ltd
Current assignee: Volstatic Coatings Ltd
Priority date: 1970-11-12
Filing date: 1971-11-12
Publication date: 1972-03-23
Also published as: GB1333091A; FR2114662A7

Description

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Volstatic Coatings Ltd., 57-&I Stirling Roäd Acton, London, W. 3., England

Vorrichtung zur Abgabe von partikelförmigem

Material

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Abgabe von partikel -förmigem Material bzw. zum Auftragen eines solchen Materials auf einer Fläche mittels einer Spritzpistole. Die Spritzpistole, der das zu versprühende Material kontinuierlich zugeführt wird, kann in bekannter Weise ausgebildet sein.

Es ist bekannt, daß trockene Puder oder Pulver, z.B. Kunstharze in Pulverform (gewöhnlich pigmentiert bzw.

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gefärbt), pulverförmiges Metall und selbst genießbare Überzüge wie etwa Zucker durch Versprühen sehr bequem und wirtschaftlich gehandhabt werden können» insbesondere wenn überschüssiges bzw. herabfallendes Material zur Wiederverwendung gesammelt werden kann, wie es beispielsweise der Fall ist, wenn der Arbeitsvorgang in einer Spritzkabine ausgeführt wird.

Jedoch liegen beim Versprühen von pulverförmigem Material bestimmte Eigenschaften oder Erfordernisse vor, die nicht in der gleichen Weise beim Versprühen von Flüssigkeiten (z.B. Farben) anwendbar oder erreichbar sind. Beispielsweise kann es aus wirtschaftlichen Gründen von Bedeutung sein, daß man beim Übergang auf ein anderes Pulver die Vorrichtung ohne den beträchtlichen Aufwand einer teilweisen Demontage säubern oder von dem vorher verwendeten pulverförmigem Material reinigen kann. Es kann erwünscht sein, zwei oder mehrere Spritzpistolen von einer einzelnen Haupt- oder Schüttgutquelle aus zu betreiben. Während dies bei Flüssigkeiten möglich ist, ist es - wenigstens mit der vorliegenden Neuerung-auch bei pulverförmigem Material sehr leicht durchzuführen. Es kann ferner erwünscht sein, wiedergewonnenes bzw. überschüssiges Material sofort wieder zu verwenden, ohne daß man wegen «Ines Verlustes an Lösungsmittel und demzufolge vegei einer Änderung der Viscosität Sorge tragen muß.

Der Neuerung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art bei einfachstem Aufbau so auszubilden, daß sie allen derartigen praktischen Anforderungen gerecht wird und pulverförmiges Material direkt von einem Sack oder aus einem anderen Transportbehälter, von einem freien bzw·

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offenen Haufen oder einer fluidierten Quelle abgezogen werden kann.

Bei der Neuerung handelt es sich um eine Vorrichtung zum Versprühen von pulverförmigem Material, d.h. um eine Vorrichtung einschließlich der Spritzpistole· Im einzelnen betrifft die Neuerung ein zusätzliches Bauteil, das entsprechend den jeweiligen Umständen des Betriebs oder der Verwendung einer Spritzpistole Verwendung finden kann oder auch nicht. Die Neuerung umfaßt ferner das Aufbringen von partikelförmigem Material auf einer Fläche unter Verwendung einer Spritzpistole·

Es ist bekannt, fein verteiltes Pulver aus einem fluidierten Bett oder von einer anderen Quelle in eine Rohrleitung mittels eines in dieser angeordneten Venturirohres abzusaugen. Bei einer Absaugei^iohtung mit einem Venturirohr wird ein Fluidstrom in einer Leitung beim Durchströmen einer als Hals bezeichneten Verengung örtlich beschleunigt· wobei nach der BernouUigleichung der Druck Ir, den Hals umgekehrt zu. der Beschleunigung bzw· Geschwindigkeit des Fluids durch den Hals abnimmt.

Die Neuerung macht von diesem Prinzip keinen Gebrauch, vielmehr beruht sie auf dem Einstr5mvorgang eines Gasstromes (üblicherweise Luft) in ein Rohr mit der Wirkung einer Strahlpumpe, d.h. auf dem Vorgang des Einleiten« eines Gasstroms von einer Druckquelle aus in das Rohr, so daß das Gas in dem Rohr und mit ihm das in diesem verteilte Pulver mitgerissen wird. Bei einer solchen Vorrichtung ist ·.-weder ein Venturirohr erforderlich noch muß - wie im Falle eines Venturirohres - der Hauptstrom in der Rohrleitung durch Pumpwirkung (sei es durch Ober- oder Unterdruck) in Bewegung gesetzt werden· Beim Ansaugen des H müßte das Gas vsbA. das la

verteilte pulver¹- oder staubförmige Material durch die Pumpe geleitet werden, was undurchführbar oder zumindest unzweckmäßig ist. Wird der Hauptstrom durch eine Pumpe mit Überdruck vor der Verteilung des pulverförmigen Materials in dieses ausgebildet, so mu8 der Behälter mit dem pulverförmigen Material unter Druck gesetzt werden, was aus anderen Gründen entweder nicht ausführbar oder ungeeignet ist (bei* spielsweise könnte das Pulver auf diese Yeise nicht von einer Spritzkabine/gezogen werden, da diese unter Druck gesetzt werden müßte)· Um den Anforderungen gerecht zu werden, wird deshalb nach der Neuerung das Strahlpumpenprinzip in einer Anordnung annlich dem Venturirohr ausgenutzt·

Im folgenden wird Druckluft als das Medium angegeben, das das pulverförmige Material mitführt, jedoch kann auch ein anderes unter Druck stehendes gasförmiges Medium Verwendung xinden, Deispivlsweio« ein S · Ims Sä versprühende Material wird allgemein als partikelförmiges Material bezeichnet. VShrend hierfür vor allem Puder oder Pulver in Betracht kommen, sind unter diesem Ausdruck auch feine kristalline Materialien oder bestimmte flockenförmige Materialien zu verstehen·

Die Neuerung ist vor allem dann vorteilhaft, wenn es sieb um eine elektrostatische Spritzpistole handelt, da bei einer solchen Spritzpistole das Pulver nur unter geringem Druck zugeführt zu werden braucht und die Sprühuirkimig nicht von der kinetischen Energie ahnfingt, wie die· beim Sprühen unter Druck der Fall ist. Bei einer »*■» Spritzpistole reicht es aus, das verteilte Pulver dem elektrostatisch aufgeladenen Kopf der Pistole anzuleiten* Der erforderliche Druck braucht deshalb nur so hoch zu sein» daB die Forderung und Zuleitung bei einer ansrel hohen Geschwindigkeit erfolgt, um die fein» Verteilung

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des Pulvers zu gewährleisten und natürlich auch den erforderlichen Durchsatz.

Nach der Neuerung weist die Zuführungsvorrichtung für eine Spritzpistole ein Rohr auf, dessen stromaufwärtiges Ende zur Aufnahme von Luft und des in dieser verteilten partikelförmigen Materials offen ist, während das stromabwärtige Ende an die Spritzpistole anschließbar ist, sowie einen zwischen den Rohrenden angeordneten Ejektor in der Form einer stromabwärts In das Rohr gerichteten Düse, durch welche Druckluft in das Rohr zur Ausbildung eines durch Mitreißen entstehenden Stroms aus Luft und

partikelförmigem Material vom stromaufwärtigen Ende zu |

der Spritzpistole einleitbar ist.

Die nachfolgend beschriebenen Merkmale können einzeln oder in Verbindung miteinander Verwendung finden. Die Düse ist vorzugsweise ringförmig ausgebildet, wobei ihr kleinster Radius größer ist als der Bohrungsradius des Rohres, in das sie mündet. Sie kann auch so ange ordnet werden, daß sie von dem Rohr umgeben und im wesentlichen koaxial in diesem angeordnet ist. In jedem Falle wird sie vorzugsweise an der Stelle vorgesehen, an der eine größer werderde Querschnittsfläche des Rohres von einer kleineren Fläche stromaufwärts von der I Düse zu einer größeren Fläche stromabwärts vorhanden <

ist. Die Düse kann einen oder mehrere etwas tangential ;

gerichtete Strömungskanäle aufweisen, damit der Luft- !"

strom und das partikelförmige Material in dem Rohr ver wirbelt wird. Die Druckluftzufuhr zur Düse wird vorzugsweise durch ein Betätigungsventil gesteuert. Es wurde festgestellt, daß dies eine sehr wirksame Steuerung der Zufuhrgeschwindigkeit bzw. des Durchsatzes an dem

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betreffenden Material ergibt.

Nach der Neuerung umfaßt die Vorrichtung in Verbindung mit einer elektrostatischen Spritzpistole ein daran angeschlossenes Zuleitungsrohr,eine in dem Rohr angeordnete Düse, wie sie oben beschrieben wurde, wobei die Düse an eine Druckluftquelle anschließbar ist und das stromaufwärtige Ende des Rohres zur Aufnahme des Pulvers von einer lockeren Schüttgut- oder Hauptquelle offen ist.

Das Rohr kann stromaufwärts von der Düse verzweigt sein, wobei ein bezüglich der Durchströmungsrichtung umschaltbarer Hahn oder ein entsprechendes Ventil vorgesehen ist, so daß die Vorrichtung in einfacher Weise von einer Quelle pulverförmigen Materials zu einer anderen umgeschaltet werden kann.

Das Material kann in einem Behälter so gelagert werden, daß es aufrührbar ist, damit eine Stockung aufgrund einer Hohlraumbildung verhindert wird., Dies kann beispielsweise durch Fluidieren der Hauptmasse des Materials erreicht werden (hierbei kann die gleiche Luftquelle zum Fluidieren verwendet werden, wie sie zum Abziehen verwendet wird).

Die Vorrichtung kann so ausgebildet werden, daß ihre Zufuhröffnung sich im Sammelbehälter einer Spritzkabine befindet, so daß das Material direkt wieder-^verwendbar ist. Ein solcher Sammelbehälter wird zweckmäßigerweise auch von einer anderen Quelle gespeist, damit er immer gefüllt ist.

Die Zufuhröffnung am Einlaß- bzw. stromaufwärtigen Ende des Rohres ist vorzugsweise etwas nach außen erweitert, damit das Material und die Luft glatt und gleichmäßig

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einströmen kann. Die Vorrichtung kann auch so angeordnet werden, daß sie auf der Oberfläche des Schüttgutes "schwimmt", Hierdurch kann die erforderliche Absaugung des Pulvers und der Luft, die dieses mitreißt,unterstützt voiden, wobei sick die Einlaßöffnung etwa auf der Höhe des Materials oder nahe der Oberfläche des Materials befindet. Wenn das Pulver Klumpen oder zusammengebackte Ansätze oder auch Fremdkörper enthält, kann die Zufuhröffnuug durch ein grobes Gitter geschützt werdex^

Die Vorrichtung nach de. χ. ?rung kann als Einheit ausgebildet werden, die von einer Spritzpistole völlig unabhängig ist und als Zusatzgerät zur Pistole verwendet werden kann. Vorzugsweise wird die Vorrichtung über einen flexiblen Schlauch an die Spritzpistole angeschlossen.

Nach der Neuerung wird e .,i partikelförmiges Material auf eine Fläche aufgesprüht, indem eine Spritzpistole verwendet wird, die bei kontinuierlicher Zufuhr von in Luft verteiltem Pulver arbeitet,und in die Spritzpistole ein Luftstrom durch ein Rohr eingeleitet wird, in dem das betreffende Material in Luft durch Saugwirkung vom offenen Ende des Rohres mitgerissen wird, das in eine Quelle aus losem Schüttgut eingetaucht oder nahe an diesem angeordnet ist, wobei ein das Material mitreißender Luftstrom vom offenen Ende her durch eine Abzugseinrichtung,die durch Einströmen von Luft aus einer Druckquelle betrieben wird, erzeugt und der Spritzpistole zugeführt wird. Zusätzlich kann bei dieser Verfahrensweise die Materialquelle durch Druckluft fluidiert werden.

Eine beispielsweise Ausführungsform nach der Neuerung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, die eine Schnittansicht der Strahlpumpeneinheit mit dem stromauf-

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wärts liegenden offenen Ende darstellt.

Die Vorrichtung weist ein Längsstück eines Rohres 1 auf, dessen stromaufwärts liegendes Ende bei 2 offen und nach außen erweitert 5 st. Das Rohrstück 1 ist zylindrisch ausgebildet und __ am stro laufwärtigen Ende mit einem ringförmigen Ansatz oder Flansch 3 versehen. Auf der Außenseite ist an dem Rohrstück 1, 3 ein äußeres zylindrisches Element 4 befestigt, durch dessen verdickten Endabschnitt 4A eine radiale Bohrung 5 geführt ist, in die über eine nicht dargestellte Rohrleitung Druckluft von einer geeigneten Quelle aus eingeleitet wird, wie es ctiTch Pfeile angedeutet ist. Die Bohrung 5 mündet innen in einen Ringkanal 6, der durch eine Lippe 6A am stromabwartigen Ende mit einer geringen Verengung versehen werden kann_vwenn eine örtliche Beschleunigung der Druckluftzufuhr erforderlich ist. Der Innenradius des Ringkanals 6 ist -wie dargestellt - wegen der Dicke der zylindrischen Wand des Rohres 1 etwas größer als der Bohrungsradius des Rohres. Die Außenfläche 4B -.des Elementes 4 ist so ausgebildet, daß ein flexibler Schlauch 8 aufgesteckt werden kann, der zur Spritzpistole führt. Die bei 7 ausgebildete ringförmige Düse ist bezüglich des Schlauches 8 stromabwärts gerichtet, wobei der Innenradius des Schlauches 8 größer ist als der Bohrungsradius des Rohrstückes 1.

Die Anschlußbohrung 5 kann tangential ausgerichtet werden, so daß die Luft in dem Ringkangi 6 verwirbelt wird. Die gesamte Vorrichtung besteht demnach aus zwei sfchr leicht herzustellenden Teilen. Wird die Druckluftzufuhr '„-«1 5 angeschlossen und der zur Spritzpistole führende Schlauch am Element 4 aufgesteckt, so- wird, das offene Ende 2 der Vorrichtung auf die Hauptmasse des teilchenförmigen Materials gelegt oder in diese eingetaucht. Der durch die Düse 7

hervorgerufene Luftstrom saugt Luft In das Rohr 1 an, die am Ende 2 eintritt und das pulverförmige Material mitreißt.

Die dargestellte und beschriebene Vorrichtung wurde bereits mit Erfolg in Betrieb genommen, in^dem Pulver von einem fluidierten pulverförmigen Schüttgut durch Eintauchen in das fluidlerte Bett des Materials oder dadurch abgezogen wurde, daß die Vorrichtung dicht Über der Oberfläche des Materials angeordnet wurde. Der Schlauch 8 fördert Luft mit dem darin verteilten Pulver zu einer Spritzpistole, die vorzugsweise elektrostatisch betrieben wird, wobei das Pulver durch die Elektrode aufgeladen wird. Dies-.erfolgt vorzugsweise in der Form einer häufig verwendeten Elektrode mit scharfer Spitze, dl8 entweder außen an der Düse der Spritzpistole oder axial Innerhalb dieser Düse angeordnet ist. Die Hochspannungs-Zuleitung kann außerhalb des Rohres verlegt und lediglich in einem geeigneten Abstand uidmit einer zweckentsprechenden Isolierung gehalten sein oder es kann die Hochspannungsleitung auch Innerhalb des Schlauches verlaufen, wobei die Luft mit dem darin verteilten Pulver zwischen dieser und dem Rohr strömt. In jedem Falle wird das stromabwärts liegende Ende des Rohres, wenn die Spritzpistole von Hand bedient wird, mit einem geeigneten Griff versehen. Wenn die Spritzpistole fest angeordnet werden soll, wird ein geeigneter Halter angebracht.

Die bei 2 einströmende Luft mit dem darin verteilten Pulver kann durch irgendein geeignetes Ventil oder durch eine Einrichtung mit variabler Durchtrittsöffnung gesteuert werden.

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Claims

: ix-ei ,in Schutzansprüche

1. ZufüTirungsvorrichtung für eine Spritzpistole, gekennzeichnet durch ein Rohr (1), dessen stromaufwärtiges Ende (2) zur Aufnahme von Luft und eines in dieser fein verteilten pulverförmigen Materials offen ist, während das stromabwä ,«. ISnde an eine Spritzpistole anschließbar ist,und „ - einen zwischen den Rohrenden angeordneten Ejektor in der Form einer stromabwärts in das Rohr gerichteten Düse (7), durch welche Druckluft in das Rohr zur Ausbildung eines durch Kitreißen entstehenden Stromes aus Luft und partikelf örmigem Material vom stromaufwärtigen Ende zu der Spritzpistole e~ lleitbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (7) ringförmig ausgebildet ist, wobei ihr kleinster Radius an der Stelle, an der sie die Rohrbohrung umgibt, größer ist als der B<ahrungsradius des Rohres (1) und die Rohrbohrung stromabwärts von der Düse einen größeren Radius aufweist als am stromaufwärts liegenden Rohr.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhr beim Einleiten zur Steuerung des erzeugten Stromes steuerbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie so ausgebildet ist, daß die aus der Düse (7) in das Rohr einströmende Luft im wesentlichen als Wirbelströmung eintritt.

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5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Versprühen von pulverförmigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß sie an eine elektrostatische Spritzpistole angeschlossen ist, wobei ein Rohr das in Luft verteilte pulverförmige Material der aufge ladenen Elektrode der Spritzpistole zuleitet und in diesem der Ejektor angeordnet ist.

Ö.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, flflifl als Quelle %,In fluidiertes Bett des pai£ikelfo*rmigen Materials vorgesehen 1st.

7. Vorrichtung nach einem dar vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung alt einer ; elektrostatischen Spritzpistole eine das Werkstück umgebende Spritzkabine vorgesehen ist, aus der Material durch diese Vorrichtung abziehbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialquelle durch Zufuhr von unter Pruck stehendem Gas fluidiert ist.