DE9315890U1

DE9315890U1 - Pulversprühorgan

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Publication number: DE9315890U1
Application number: DE9315890U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1993-10-19
Publication date: 1994-03-31
Anticipated expiration: 2003-10-20

Description

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Beschreibung

Die Aufladung des Beschichtungspulvers mittels Reibung an einer Kunststoffoberfläche, z.B. PTFE, ist erstmals aus der Patentschrift 2203 351 und aus vielen anderen Schriften bekannt.
Um eine ausreichende Aufladung zu erhalten, müssen die in derartigen Sprühorganen enthaltenen Pulver-Zufuhrkanäle von beträchtlicher Länge sein und werden, um ein größeres Verhältnis von Reiboberfläche zu Kanalquerschnitt zu erhalten, häufig aufgeteilt oder z.B. mit Rippen versehen. Dennoch ist die Aufladeleistung bzw. die Sprühleistung derartiger Sprühorgane meist unbefriedigend, zumal die Fördergeschwindigkeit in den Kanälen zur Vermeidung von Verstopfungsgefahr begrenzt bleiben muß. Aus diesem Grund ist es notwendig, bei den herkömmlichen Systemen meist eine gewisse Anzahl von Sprühorganen zu verwenden, wodurch der Installationsund auch der Reinigungsaufwand stark erhöht werden.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, ein zur triboelektrischen Aufladung und zum Versprühen größerer Mengen von Beschichtungspulver geeignetes kurzes und kompaktes Sprühorgan zu schaffen, dessen Aufladeeffekt groß und der Installations- und Reinigungsaufwand gering sind.

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Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß statt der raschen Bewegung der Pulverpartikel allein mit Hilfe des Förderstromes die zur Aufladung dienende Reibfläche mit hoher Geschwindigkeit bewegt und so angeordnet wird, daß die mittels des Zufuhrrohres bzw. des an der Mündung dieses Zufuhrrohres angeordneten Prallkörpers auf die Reibfläche aufgeblasenen Pulverpartikel dadurch unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nach außen gegen besagte Reibfläche geschleudert werden, indem die Reibfläche als Innenmantel eines wie eine Glocke geformten, schnell rotierenden Sprühorganes ausgebildet ist. Die auf den Innenmantel aufprallenden Pulverpartikel werden mitgerissen und unter der Wirkung der nachströmenden Partikel in einer schraubenförmig verformten Spiralbewegung beschleunigt und untereinandergemischt, sodaß alle Partikel auf zur Aufladung ausreichender Reibotreckenlänge in rasche Bewegung geraten. Dabei bewirkt der zur Zuförderung weiterer Pulverpartikel beigemischte Luftstrom, daß die Pulverpartikel nicht an der Innenwand haften bleiben sondern ständig aufgewirbelt werden und wieder auftreffen, sodaß mit einem einzigen Organ weit größere Pulvermengen mit höherer Aufladung versehen werden, als dies mit herkömmlichen Systemen gelingt.

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Obwohl bereits vor ca. 20 Jahren zum Versprühen von Kunststoff-Beschichtungspulver entwickelte Sprühorgane rotierende Glocken, Teller bzw. Radialventilator-ähnliche Aufladesysteme trugen, sind diese nicht mit der vorliegenden Neuerung zu verwechseln - samt und sonders trugen diese Sprühsysteme Hochspannungselektroden oder waren selbst als hochspannungsführende Bauteile ausgeführt, die an entsprechende Hochspannungserzeuger in Form von HS-Kaskaden oder ähnliche HS-Generatoren angeschlossen waren. Die Aufgabe der dort verwendeten Rotation war es, das Beschichtungspulver gleichmäßig mit Luft verteilt zu versprühen, während die Aufladung durch besagte Hochspannungseinrichtungen besorgt wurde. Teilweise wurden diese Rotationsorgane mit z.T. halbleitenden oder anderen Materialien beschichtet, um ein Anhaften des Beschichtungspulvers zu verringern .

Obwohl aus der Patentliteratur seit ebenfalls ca. 20 Jahren die vielfältigsten, ohne Hochspannung oder mit Hochspannungsunterstützung arbeitenden Reibungsaufladesysteme bekannt sind und Sprühglocken mit HS-Aufladung für flüssige Beschichtungsstoffe schon seit über 50 Jhare verwendet werden, kam bisher offenbar niemand auf die Idee, Glocken ohne Hochspannungsversorgung -allein für Reibungsaufladung konzipiert- herzustellen.

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Es handelt sich somit um eine neuartige Kombination mehr oder weniger bekannter Bestandteile, nämlich des Förderrohres mit Prallkegel und darumangeordneter Hochrotationsglocke mit kunststoffbeschichtetem Innenmantel. Als Antrieb wird vorteilhafterweise -jedoch nicht ausschließlich- zentrisch um das Zufuhrrohr herum eine mit Druckluft betriebene Turbine verwendet, welche innen am Umfang eine Anzahl von Schaufeln trägt, denen eine oder mehrere schräggerichtete Blasdüsen so gegenüberstehen, daß die dort austretenden Druckluftstrahlen auf die Schaufeln auftreffen und in bekannter Weise die Turbine und damit die Sprühglocke in Rotation versetzen. Die aus der Turbine austretende Luft wird dazu benutzt, den Spalt zwischen Zufuhrrohr und Sprühglocke wie auch die Turbinen tragenden Wälzlager sowie deren Abdichtelemente so zu durchströmen, daß kein Pulver in diese eindringt. Außerdem bewirkt die Innenanordnung eine gewisse Geräuschdämmung und vermeidet unnötige Luftverwirbelung in der Umgebung des Sprühorgans, während der am Spalt zwischen Zufuhrrohr und Glocke austretende Luftstrom die dort stattfindende Vorzerstäubung unterstützt.

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Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch das Sprühorgan. Das Zufuhrrohr (1.0) trägt an seiner Mündung (1.1) einen in an sich bekannter Weise befestigten Prallkörper (1.2) und ist an seinem anderen Ende (1.3) an einen Pulverzufuhrschlauch (1.4) angeschlossen, von woher es mit dem aufzuladenden und zu versprühenden Pulver (7.0) versorgt wird. Es trägt weiter einen Düsenkopf (2.0), der mittels Dichtungen (2.1) gegen das Zufuhrrohr (1.0) abgedichtet ist und eine Ringkammer (2.2) enthält, in die ein Eintrittskanal (2.3) von der Anschlußbohrung (2.4) bzw. dem Treibgasanschluß (2.5) her eintritt und von der aus eine oder mehrere Düsenbohrungen (2.6), die gerade oder schräg zur Längsachse (1.7) des Zufuhrrohres (1.0) gerichtet sind, in den Rotor (3.0) führen.
Der Rotor (3.0) trägt nahe dem Düsenkopf (2.0) eine oder mehrere gerade oder schräg zur Längsachse (1.7) des Zufuhrrohres (1.0) gerichtete Schaufeln (3.1). Der Rotor (3.0) trägt an seinem anderen Ende (3.2) eine Glocke (3.3), deren Innenfläche (3.4) aus PTFE oder einem anderen Kunststoff hoher Dielektrizitätskonstante besteht oder damit beschichtet ist. Gelagert ist der Rotor (3.0) mittels Wälzlagern (4.0) respektive Luftlagern und ist mittels aus Außenscheiben (3.5) und Innenscheiben (1.8) gebildeten Dichtungskammern (3.6) abgedichtet, welche vom Treibgas durchströmt werden. Schließlich zeigen die Richtungspfeile (5.0) bzw. (5.1) den Strom des Pulver/Gasgemisches (bzw. Pulver/Luftgemisches) und die Richtungspfeile (6.0) bzw. (6.1 und 6.2) den Strom des Antriebsgases (bzw. der Antriebsluft), das den Rotor (3.0) samt Glocke (3.3) antreibt.

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Zu erkennen ist, daß durch den Prallkörper (1.2) die Pulverteilchen (7.0) gegen die Glockeninnenwand (3.4) geschleudert werden, wo sie mitgerissen und unter der Zentrifugalkraft angepreßt sowie vom nachfolgenden Pulver bzw. Pulver/Gasgemisch weiter vorangetrieben werden, bis sie am Glockenrand (3.7) absprühen.

Zur Erdung von Rotor (3.0) und Glocke (3.3) ist zwischen Zufuhrrohr (1.0) und Rotor (3.0) ein Schleifkontakt (8.0) angeordnet, vorzugsweise im Innern des von dem Antriebsgas durchströmten Zwischenraumes.. Damit werden Funken an der Außenseite des von dem Pulver/Luftgemisch umgebenen Sprühorgans ebenso vermieden wie zwischen Wälzkörper und Wälzbahn der Wälzlager (4.0), die zum vorzeitigen Verschleiß der Wälzlager (4.0) führen könnten. Funken an der Außenseite könnten bei Vorliegen von explosiblem Pulver/Luftgemisch zu dessen Zündung führen.

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Claims

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Schutzansprüche

Anspruch 1

Pulversprühorgan für elektrostatisch mittels Reibung aufzuladendes pulverförmiges Beschichtungsgut mit einem Zufuhrrohr für das in Mischung mit einem Gas, vorzugsweise Luft, zugeförderte Beschichtungspulver, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Austrittsöffnung des Zufuhrrohres umschließende, mit mindestens 500 U/min rotierende Glocke vorhanden ist, deren Innenwand ganz oder teilweise aus Kunststoff hoher Dielektrizitätskonstante -vorzugsweise aus PTFE- besteht oder ganz bzw. teilweise damit beschichtet ist.

Anspruch 2

Pulversprühorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Austrittsöffnung des Zufuhrrohres oder in diese hineinragend e-irft vorzugsweise -jedoch nicht ausschließlich- zentrisch ein Prallkörper in an sich bekannter Weise angeordnet ist.

Anspruch 3

Pulversprühorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsantrieb der Glocke in Form einer Turbine ausgeführt ist.

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Anspruch 4

Pulversprühorgan nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbinenläufer und die Glocke aus einem Teil bestehen oder fest miteinander verbunden sind.

Anspruch 5

Pulversprühorgan nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbinenläufer eine Anzahl von Schaufeln trägt, denen gegenüberstehend im Stator eine oder mehrere schräg zu der Rotationsachse auf die Schaufeln gerichtete Blasdüsen angeordnet sind.

Anspruch 6

Pulversprühorgan nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine das Zufuhrrohr zentrisch umschließt.

Anspruch 7

Pulversprühorgan nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühglocke mittels Schleifkontakt geerdet ist.

Anspruch 8

Pulversprühorgan nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkontakt im Innern des von dem Antriebsgas bzw. der Antriebsluft der Turbine durchströmten in die Blasdüse einmündenden Zufuhrraumes des Antriebsgases angeordnet ist.