DK165488B - Anordning ved pulversproejte omfattende en ringformet friktionsopladningskanal - Google Patents

Description

i

DK 165488 B

Den foreliggende opfindelse angår en anordning ved en pulversprøjte, der omfatter en ringformet friktionsopladningskanal begrænset af et indre langsgående legeme samt et ydre rørformet legeme, der omgiver det indre, hvor der i pul verets strømningsvej gennem sprøjten er 5 anbragt mindst én turbul ator med i forhold til sprøjtens længderetning skråtstillede eller skruel injeformede, og som radialt udragende vinger udformede turbulensorganer, der er fordelt med mellemrum langs den ringformede kanals omkreds.

10 I sådanne pulversprøjter, som anvendes til malings- og lakeringsarbejder, og som anvender elektrostatisk opladning af pulveret, har man med det formål at forøge opladningsgraden af pulveret forsøgt at tilvejebringe en så god turbulens og blanding af luft-pul verbi andingen som muligt i den eller de opladningskanaler, som anvendes i 15 pulversprøjten. En metode til at tilvejebringe dette på har været at gøre udformningen af selve kanalen uregelmæssig, spiralformet eller med forskelligt tværsnit, så at turbulens derved skabes. Eksempler på sådanne konstruktioner er vist i de to SE-patentansøgninger nr. 7206316-3 og 8007919-7.

20

En anden tidligere kendt fremgangsmåde til at forøge turbulens og forbedre opladningsgraden i en pulversprøjte med friktionsopladning indebærer, at pulveret bibringes en spirallignende rotationsbevægelse samtidig med, at det løber gennem opladningskanalen i pisto-25 len. Et eksempel på en sådan konstruktion er beskrevet i US-patent-skrift nr. 4.359.192.

Sammenfatningsvis kan det om den ældre, kendte teknik siges, at den ganske vist under gunstige forhold er god nok til en tilstrækkelig 30 opladning af pulveret. Hvis dette eksempelvis ikke er af en ensartet eller homogen beskaffenhed, men består af blandinger af forskellige pulversorter eller -kvaliteter, fungerer de kendte konstruktioner ikke tilfredsstillende. Endvidere er der i visse tilfælde opstået problemer ved, at pulveret har fået en ujævn opladning, så at visse 35 partikler i pulverstrømmen er opladet kraftigt, medens andre er opladet mindre eller slet ikke er opladet.

Den foreliggende opfindelse har til formål at tilvejebringe en anordning af den indledningsvis angivne art, hvilken anordning er

DK 165488 B

2 udformet på en sådan måde, at den generelt forbedrer opladningsgraden for det udsprøjtede pulver, selv om dette ikke skulle være af ensartet beskaffenhed, og selv under i øvrigt ugunstige forhold. Opfindelsen har således til formål at udforme den indledningsvis 5 angivne anordning således, at en god turbulens dannes i pulverstrømmen, når denne løber gennem en friktionsopladningskanal. Endvidere har opfindelsen til formål at tilvejebringe en jævnere opladning af pulveret samt en sådan udformning af sprøjtepistolen, at denne kan fremstilles enkelt og billigt, at eventuelle sliddele 10 let kan udskiftes, og at den let kan rengøres.

Det til grund for opfindelsen liggende formål opnås med en anordning af den indledningsvis angivne art, som er ejendommelig ved, at i det mindste to turbul atorer er anbragt i den ringformede kanal, og at 15 den ringformede kanals umiddelbart før og efter en turbul ator beliggende partier samt mellemrummene mellem turbulensorganerne har større radial udstrækning end øvrige dele af den ringformede kanal.

I en foretrukken udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen er 20 turbul atorerne anbragt i grupper på to eller flere i rækkefølge efter hinanden.

Ifølge den foreliggende opfindelse ligger turbulensorganernes ydre partier an mod det rørformede legemes inderside for derved i dette 25 at centrere det indre legeme.

Ved hjælp af disse konstruktive træk tilsigtes en nøjagtig centrering af det indre legeme i det ydre legeme, så at den ringformede opladningskanal derved får den tilsigtede form og størrelse. Endvi-30 dere opnås, at turbul atorerne kan fremstilles simpelt på samme måde som spiral skårne tandhjul.

Ifølge opfindelsen kan tværsnitsarealet for et turbulensorgan hensigtsmæssigt være mindre end gennemløbsarealet i en kanal.

35

Yderligere fordele opnås, når anordningen ifølge opfindelsen gives et eller flere af de ejendommelige træk angivet i kravene 7 og 8.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til 5

DK 165488 B

3 tegningen, hvor fig. 1 viser et langsgående, tilnærmelsesvist diametralt tværsnit gennem anordningen ifølge opfindelsen, fig. 2 en del forstørrelse af det med A mærkede område i fig. 1, fig. 3 i større målestok og skematisk vist to efter hinanden anbragte turbulensorganer ifølge opfindelsen, og 10 fig. 4 et snit langs linien B-B i fig. 3.

I fig. 3 er vist et skematisk, langsgående tværsnit gennem pulversprøjten, hvor den højre ende af denne er bestemt til montering af 15 et udsprøjtningsmundstykke, der så jævnt som muligt fordeler en pulver-luftblanding, som passerer gennem pulversprøjten for opladning af pulveret.

I den venstre ende i figuren har pulversprøjten en indløbsanordning 20 1 med en indløbsnippel 2 for tilslutning af en slangeledning, gennem hvilken en fluidi seret blanding af pulver og luft ledes. Endvidere findes der et luftindløb 3 til reguleret tilførsel af ekstra luft, hvilken luft gennem et kanal system ledes ind i et ringformet rum 4 for derfra at strømme ud via en ringformet spalte 5 og blandes med 25 hovedstrømmen af luft og pulver, som afgives centralt via kanalen 6.

Selve pulversprøjten består af et ydre, rørformet legeme eller rør 7 af elektrisk isolerende materiale, fortrinsvis teflon ®. Eventuelt kan også det rørformede legeme 7 bestå af et andet, eksempelvis 30 elektrisk ledende materiale og indvendigt være belagt med et lag af et elektrisk ledende materiale, eksempelvis teflon eller en anden egnet plast. Indvendigt i det ydre legeme 7 er der anbragt et indre, stavformet legeme 8 eller en kerne, der også består af et elektrisk i solererende materiale, fortrinsvis af samme materiale som det 35 elektrisk isolerende materiale på det ydre rør. Den indre kerne 8 har noget mindre yderdiameter end den indvendige diameter i det ydre rør, så at der mellem disse to dele dannes en friktionsopladningskanal 9 i form af en ringformet kanal. Det indre legeme 8 er centreret i røret 7, ved at det indre legeme har et antal

DK 165488 B

4 centreringsorganer 10, som tillige fungerer som turbulatorer. Centreringsorganerne eller turbul atorerne 10 er derfor formet som skruer med stor stigning eller som tandhjul med spiral skårne tænder, så at der dannes et antal skruel injeformede eller i forhold til 5 pistolens længderetning skråt stillede kanaler, som forbinder de forskellige afsnit af opladningskanalen 9 med hinanden. Centreringsorganerne eller turbul atorerne 10 vil derfor bibringe den pulver-luftblanding, som strømmer i opladningskanalen, en roterende bevægelse, så at strømningsmønsteret bliver turbulent og hvirvlende, 10 hvorved pulverpartiklerne kommer i bedre kontakt med kanal væggene.

En mere detaljeret beskrivelse af turbulåtorerne 10 skal gives nedenfor.

15 Indvendigt i det indre legeme 8 eller kernen er der indpresset eller på anden måde anbragt en af metal såsom messing, kobber, sølv eller lignende fremstillet indre leder 11, der har form af en langsgående stav, som strækker sig langs i det væsentlige hele længden af det indre legeme 8. Den indre leder 11 har en mod indløbsanordningen 1 20 vendende tilspidset ende og har dér elektrisk kontakt med kontaktfjedre 12, som fortrinsvis er fremstillet af metal. Kontaktfjedrene 12 er fastgjort i og strækker sig gennem det ydre rør 7, samt har på ydersiden af dette elektrisk forbindelse med en af metal fremstillet hætte, som omslutter indløbsanordningen 1 samt en del af det ydre 25 rør 7. Hætten 13 og den indre leder 11 vil herved være i elektrisk kontakt med hinanden.

På ydersiden af det ydre rør 7 er der anbragt en ydre elektrisk leder 14, hvis detaljerede opbygning bedre fremgår af fig. 2. Den 30 ydre leder 14 er elektrisk godt forbundet med hætten 13, er rørformet og strækker sig langs i det væsentlige hele yderfladen på røret 7. Herved vil den ydre leder 14 omgive den ringformede opladningskanal 9 i det væsentlige over hele dennes længde. På tilsvarende måde vil den ringformede opladningskanal opgive den indre leder 11 35 også langs i det væsentlige hele længden af den ringformede opladningskanal.

I fig. 2 er vist en kraftig forstørrelse af den del af fig. 1, som er markeret med A. Af fig. 2 fremgår det, at hætten 13 slutter sig 5 til det ydre rør så tæt som det er praktisk gennemførligt. Endvidere findes der på røret 7's ydre overflade et lag af en pulverformet, elektrisk leder, såsom grafit, metal parti kl er, kulpulver el. lign. Uden for det ledende, pulverformede lag 15 er der anbragt en metal-5 folie, et metalrør, et metalnet eller et lignende godt elektrisk ledende materiale, som kan være af forholdsvis tyndt materiale, så at det er let deformerbart, men alligevel tilstrækkeligt kraftigt til at give en god elektrisk ledeevne. I den viste udførelsesform anvendes en metalfolie, som har henvisningsbetegnelsen 16, og som 10 slutter sig til ydersiden af hætten 13. På ydersiden af metalfolien 16 er der derefter anbragt en krympeslange 17 af plastmateriale, som er krympet omkring såvel metal fol ien, hætten 13 som det pulverformede lederlag 15. P.g.a. krympeslangen 17's forholdsvis store krympningskraft opnås en meget intim kontakt mellem det pulverfor-15 mede lag 15 og det ydre rør 7, hvilket i figuren er antydet ved, at det pulverformede lag 15 delvist vises som indpresset i røret 7's ydre per i feri flade. På samme måde fås ved krympesl angen 7' s indvirkning en god elektrisk kontakt mellem det pulverformede lag 15 og den udenpå liggende metal folie 16. Naturligvis opnås også en god 20 elektrisk kontakt mellem metalfolien 16 og hætten 13.

Som antydet ovenfor behøver det ydre rør 7 ikke at være et tykvægget rør af plastmateriale. I stedet kan det ydre rør være et metal rør, som indvendigt har en foring af det pågældende plastmateriale. 25 Herved skulle pulverlaget 15 og metal fol ien 16 kunne udelades, hvis dette ydre metal rør er elektrisk forbundet med hætten 13 eller dens modstykke samt desuden med den indre leder 11.

Selv om det ikke fremgår af tegningen, har hætten 13 hensigtsmæssigt 30 en elektrisk tilslutning, så at den indre og den ydre leder kan få samme potential og desuden et potential, som er fastlagt i forhold til jord eller til den genstand, som skal sprøjtes.

Som berørt ovenfor har tubulatorerne 10 dels til formål at tilveje-35 bringe den gunstige turbulens i pulver-luftblandingen, når denne paserer gennem opladningskanalen 9, og dels at centrere det indre legeme 8 med den indre leder 11. Af praktiske grunde bør det ydre legeme 7 hensigtsmæssigt være indvendigt cylindrisk, hvorved samtlige turbul atorer 10 kan gives samme dimensioner.

DK 165488 B

6

Af fremstillingsgrunde er det indre legeme 8 hensigtsmæssigt opdelt i et antal efter hinanden følgende og som separate dele fremstillede partier. Disse dele er derefter sammenføjede, ved at de er forsynet med en central boring til optagelse af den indre leder 11, som igen 5 ved hjælp af en gevindforbindelse eller på anden passende måde holder hele det indre legeme 8 sammen.

Ifølge opfindelsen er turbul atorerne anbragt i grupper på to og to eller flere i rækkefølge efter hinanden. Flere sådanne grupper kan 10 være anbragt langs det indre legeme 8, og i en praktisk udførelsesform er tre grupper på hver to turbul atorer hensigtmæssigt. Den første (nærmest indløbsdelen 1) beliggende gruppe af turbul atorer 10 er anbragt umiddelbart i nærheden af en indløbskegle 18 til opladningskanalen 9. Denne indløbskegle 18 kan i en praktisk udførelse 15 være forsynet med et indvendigt gevind, som samvirker med et tilsvarende gevind på den indre leder 11, så at indløbskeglen 18 derved kan fungere som en møtrik, der holder hele det indre legeme 8 sammen.

20 Indløbskeglen 18 har i sin store ende en noget mindre diameter, end hvad der er tilfældet for hoveddelen af det indre legeme 8, så at opladningskanalen 9 derved får noget større radial udstrækning umiddelbart foran den første turbul ator 10. På samme måde har opladningskanalen noget større radial dybde umiddelbart efter 25 turbul atorerne. Dette tilvejebringes ved, at de dele 19 foruden turbul atorerne 10 og indløbskeglen 18, hvoraf den indre kerne 8 er sammensat, har koniske eller tilspidsende partier 20, hvis mindste diameter tilnærmelsesvis svarer til diameteren af indløbskeglen 18's store ende.

30

Hver turbul ator 10 omfatter et antal turbulensorganer 21, der er formet som fra det indre legeme 8 udragende vinger, der er jævnt fordelt omkring det indre legeme, så at der mellem nær ve hinanden beliggende vinger dannes gennemløbskanaler 23, som styrer pulver-35 strømmen til et hvirvlende strømningsmønster. Vingernes radialt ydre partier er formet til at slutte sig-til inderfladen i det rørformede legeme 7, og længderetningen for vingerne er skråtstillet eller danner en vinkel med længderetningen for opladningskanalen 9. Endvidere kan vingerne 21 såvel være tilnærmelsesvis lige som

DK 165488 B

7 hvælvede, så at vingernes stigning enten bliver konstant over hele længden eller vokser eller aftager langs længden.

For at strømningsmodstanden gennem turbul atorerne ikke skal blive 5 alt for stor, er det hensigtmæssigt, at vingernes endeflader 22, som det fremgår af fig. 3, danner en vinkel med et diametralpian til det indre legeme 8, så at turbul atorerne 10's i strømningsretningen forreste og bageste flader derved bliver tilnærmelsesvis koniske. Endvidere bør endefladerne 22 være afrundede eller tilspidsede.

10

Ifølge opfindelsen bør de mellem vingerne 21 beliggende gennemløbskanaler have større tværsnitsarealer, end hvad der er tilfældet med materialetværsnittet i vingerne. Endvidere er vingerne ved deres rodpartier hensigtsmæssigt noget bredere, end hvad der er tilfældet 15 ved deres yderpartier. Summen af gennemløbsarealerne i hver turbu-lator bør tilnærmelsesvis stemme overens med gennemløbsarealet i opladningskanalen 9, hvilket er tilvejebragt ved, at kanalerne i turbul atorerne har en større radial udstrækning, end hvad der er tilfældet med den ringformede opladningskanal 9.

20

Af fig. 3 fremgår det også, at de to i hver gruppe anbragte turbu-1 atorer 10 mellem sig har et kort mellemrum, så at der mellem nær ved hinanden beliggende endeflader 22 dannes et ringformet rum.

25 Endvidere er turbulensorganerne eller vingerne 21 forskudt i omkredsretningen på nær ved hinanden beliggende turbul atorer, hvorved eksempelvis endefladerne 22 bliver beliggende midt for gennemløbs-kanalerne 23 på den nærliggende turbulator. Også en anden indbyrdes forskydning kan naturligvis anvendes, selv om den ovenfor nævnte har 30 vist sig formålstjenlig.

Eftersom gennemløbskanalerne 23 kun har til formål at tilvejebringe turbulens og et eventuelt skruel injeformet strømningsbillede i opladningskanalen 9, behøver gennemløbskanalerne 23 og følgelig også 35 vingerne 21 ikke at have alt for stor aksial længde. Praktiske forsøg har vist, at en længde langs opladningskanalen 9's længderetning tilnærmelsesvis i samme størrelsesorden som den indvendige diameter af det ydre legeme 7 er passende. Endvidere har forsøg vist, at en stigningsvinkel, dvs. en vinkel mellem vingen 21's

DK 165488B

8 længderetnig og et plan vinkelret på længderetningen for opladningskanalen 9, på ca. 45' for vingerne 21 er passende, selv om andre stigningsvinkler hensigtsmæssigt i vinkelområdet 30-60' også kan anvendes.

5

Hvis forskellige stigningsvinkler for vingerne 21 er aktuelle, bør valget af stigningsvinkel hensigtsmæssigt stilles i relation til den aksiale strømningshastighed i den ringformede opladningskanal, så at en stor aksial strømningshastighed kræver en større stigningsvinkel 10 for vingerne og omvendt.

Selv om det ikke fremgår af tegningen, er stigningen for samtlige turbul atorer rettet til samme side, så at strømningen gennem den ringformede opladningskanal derved vil få et skruel injeformet forløb 15 med rotation til samme side langs hele kanalen 9's længde. Naturligvis vil man dog kunne tænke sig at skifte stigningsretningen for turbul atorerne, så at rotationen bliver modsat rettet langs forskellige partier af den ringformede opladningskanal 9.

20 For at tilpasse turbul atorerne til det strømningsmønster, som hersker ved den respektive turbul ator, er det også muligt at have en stor stigning på de turbulatorer, som ligger nærmest indløbsdelen (hvor strømningen er hovedsageligt aksial) og derefter gradvis formindske stigningen, jo længere bort fra indløbsdelen (hvor 25 strømningen allerede roterer) den aktuelle turbulator er beliggende.

Herved skulle den stigning, som den roterende strøm i kanalen 9 kommer ud for, kunne blive tilnærmelsesvis konstant for samtlige turbulatorer.

30 35

Claims (8)

1. Anordning ved pulversprøjte omfattende en ringformet friktionsopladningskanal (9) begrænset af et indre, langsgående legeme 5 (8) samt et ydre, rørformet legeme (7), der omgiver det indre, hvor der i pul verets strømningsvej gennem sprøjten er anbragt mindst én turbul ator (10) med i forhold til sprøjtens længderetning skråtstillede eller skruel injeformede og som radialt udragende vinger udformede turbulensorganer (21), der er fordelt med mellemrum (23) 10 langs den ringformede kanals omkreds, kendetegnet ved, at i det mindste to turbul atorer (10) er anbragt i den ringformede kanal (9), og at den ringformede kanals (9) umiddelbart før og efter en turbul ator beliggende partier samt mellemrummene (23) mellem turbulensorganerne (21) har større radial udstrækning end øvrige 15 dele af den ringformede kanal.

2. Anordning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den ringformede kanals (9) gennemløbsareal uden for en turbulator (10) er omtrent lige så stort som summen af mellemrummenes (23) gennem- 20 løb.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at turbulensorganerne (21) i hosliggende turbulatorer (10) er fordelt således omkring det langsgående legeme (8), at turbulensorganerne 25 (21) i en nedstrøms beliggende turbulator befinder sig midt for mellemrummene (23) i en opstrøms beliggende turbulator.

4. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at turbul atorerne (10) er anbragt i grupper på 30 to eller flere i rækkefølge efter hinanden.

5. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, kendetegnet ved, at turbulensorganernes (21) radialt ydre partier ligger an mod det rørformede legemes (7) inderside for 35 derved i dette at centrere det indre legeme (8).

6. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, kendetegnet ved, at tværsnitsarealet for et turbulensorgan (21) er mindre end gennemløbsarealet i et mellemrum (23). DK 165488 B 10

7. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6, kendetegnet ved, at turbulensorganerne (21) har en stigningsvinkel i forhold til et plan vinkelret på den ringformede kanals (9) længderetning i området 30-60°. 5

8. Anordning ifølge et hvilket som helst af kravene 1-7, kendetegnet ved, at den aksi ale længde af hver turbul ator (10) tilnærmelsesvis svarer til den indvendige diameter af det rørformede legeme (7). 10 15 20 25 30 35