NO173373B - Anordning ved pulversproeyte - Google Patents

Description

Teknisk område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører Anordning ved pulversprøyte som omfatter en langstrakt, ringformet oppladningskanal som innad er avgrenset av et indre, langsgående legeme med en overflate av elektrisk isolerende materiale og utad av et rørformet legeme som omgir det indre legeme og som har en innvendig overflate av elektrisk isolerende materiale, idet kanalen utenfor det rørformede legemes isolerende materiale er omgitt av en ytre elektrisk leder.

Kjent teknikk

I svensk patentsøknad 8500530-4 er det vist en pulver-sprøyte hvor det anvendes en langstrakt, ringformet ladningskanal som innad er avgrenset av en langstrakt stav av isolerende materiale og som utad er avgrenset av et rørformet legeme av isolerende materiale.

En sprøytepistol av denne konstruksjon kan i visse tilfeller funksjonere tilfredsstillende, men blant annet har den det problem at den pulvertåke som avgis fra munnstykket i pistolens utløpsende har en tendens til å "slå tilbake" på pistolens utvendige overflater, slik at en stor del pulver avsettes der. Videre blir ladningsnivået ujevnt og på visse pulverkvaliteter så lavt at en fullgod pulverbelegging ikke kan oppnås.

I svensk utlegningsskrift 446.825 -vises en annen type pulversprøyte, som omfatter et antall uregelmessig krummede ladningskanaler av isolerende materiale, hvorigjennom en pulver-luftblanding drives frem for ladning av pulveret. Hver av disse uregelmessig krummede ladningskanaler har på sin ytterside et elektrisk ledende lag.

Også konstruksjonen ifølge dette utlegningsskrift er be-heftet med betydelige ulemper, dels ved at ladningsresultatet ikke blir tilfredsstillende og dels ved at pulversprøyten er oppbygget på en slik måte at den er nesten umulig å rengjøre i forbindelse med skifte av pulverkvalitet.

Ytterligere problemer som har vært aktuelle ved de tid-ligere kjente pulversprøyter ligger i at det i sprøyten lokalt er dannet så høye spenninger at gnistdannelser eller utladninger av mer eller mindre lysbuelignende type er oppstått i eller ved sprøyten. Dersom utladningene har foregått i berøring med pulveret i sprøyten har i visse tilfeller pulveret smeltet eller sintrert sammen til større aggregater som har forstyrret driften eller gjort resultatet dårligere.

I svensk patentsøknad 7206316-7 er det vist en fremgangsmåte og en anordning ved pulversprøytning. Det vesentlige ved anordningen er at det ikke behøver å anvendes trykkluft, idet det istedenfor anvendes en vifte som mater pulver til et antall slangemunnstykker. I slangene kan det være innført ledere for spenningsutjevning. Munnstykkene behøver ikke ha oppladningsevne og de består av et ikke-ledende materiale. Istedenfor anvendes hylser av ledende materiale og hylsene innføres i munnstykkenes ender og forbindes innbyrdes med høyspenningsledning, hvorved pulverstrømmene i de respektive munnstykker får samme ladning. Samme effekt kan oppnås ved innføring av krumme ledere i munnstykkene.

I tysk patent 3 420 325 er det vist en elektrisk leder som er ført til rørstykkene via gasskanalen, hvori det tilføres drivgass.

P ro blemstilling

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en pulversprøyte som er av den innledningsvis nevnte type og som er konstruert på en slik måte at den gir et meget godt og jevnt ladningsresultat, uavhengig av kvaliteten på det utsprøytede pulver. Oppfinnelsen har også som formål å frembringe en pulver-sprøyte av den innledningsvis nevnte type, som er konstruert slik at den er meget lett å fremstille og holde ren, at den helt eli-minerer risikoen for at denne utsprøytede pulvertåke skal "slå tilbake" og feste seg utvendig på sprøyten. Endelig har oppfinnelsen også som formål å frembringe en anordning som er ut-formet slik at risikoen for utladninger og lysbuer i eller ved pulversprøyten helt elimineres.

Problemløsning

Målsetningen som ligger til grunn ved oppfinnelsen oppnås dersom den innledningsvis antydete anordning er kjennetegnet ved at det innenfor den ringformede kanal og innenfor det langsgående legemes isolerende materiale er anordnet en indre elektrisk leder, som er elektrisk forbundet med den ytre leder og at den indre leder rager i stort sett hele oppladningskanalens lengde.

I en foretrukket utførelsesform ifølge oppfinnelsen har den ytre leder en slik lengde at den stort sett dekker hele sprøytens lengde. Videre er den indre leder fortrinnsvis anordnet sentralt innvendig i det indre legeme i stort sett hele dettes lengde.

Ved hjelp av disse konstruksjonstrekk oppnås en høy og jevn oppladning av pulveret som passerer gjennom pulversprøyten, og dessuten unngås effektivt at pulvertåken "slår tilbake" på pulversprøyten. Konstruksjonstrekkene innebærer også en fullgod sikkerhet mot uladninger innvendig i eller ved pulversprøyten, slik at risikoen for at pulveret smelter sammen til større klumper, og brann- og eksplosjonsrisiko elimineres.

Av konstruksjonsmessige og funksjonelle årsaker er det ifølge oppfinnelsen hensiktsmessig at den indre leder har et

endeparti som rager ut av den ende av det indre legeme som vender mot en innløpskanal, og at dette endeparti er spisst. Derved oppnås mulighet for en enkel elektrisk sammenkopling av den indre og den ytre leder samt gode strømningsforhold innvendig i sprøyten.

Denne utførelsesform er hensiktsmessig også kjennetegnet ved at det indre legeme er fremstilt av et antall rørformede sek-sjoner som opptar den indre leder og som blir holdt sammen av denne. Ved hjelp av disse konstruksjonstrekk oppnås en meget enkel fremstilling av pulversprøyten, hvorved denne også enkelt og lettvint kan rengjøres i forbindelse med pulverskifte.

En egnet utforming av den ytre leder er kjennetegnet ved at den omfatter et elektrisk ledende pulverlag på ytterflaten av det rørformede legeme, en metalleder som er anordnet på pulverlaget og som er trykket an mot pulverlaget ved hjelp av et omgivende lag av isolerende materiale.

Sammenstilling av tegningsfigurer

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli beskrevet under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor:

Fig. 1 viser et langsgående, omtrent diametralt snitt gjennom oppfinnelsesgjenstanden. Fig. 2 viser en forstørrelse av det område som er merket med A i fig. 1. Fig. 3 viser i større skala og skjematisk to etter hverandre anordnede turbulensorganer ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser et snitt etter snittmarkeringen B-B i fig. 3.

Foretrukket utførelsesform

Fig. 1 viser et skjematisk langsgående snitt gjennom pulversprøyten, hvor den høyre ende av denne er bestemt for mon-tering av et sprøytemunnstykke som så jevnt som mulig fordeler en pulver-luftblanding som passerer gjennom pulversprøyten for oppladning av pulveret.

I den venstre ende har pulversprøyten en innløpsåpning 1 med en innløpsnippel 2 for tilkopling av eri slangeledning, hvorigjennom en fluidisert blanding av pulver og luft ledes. Videre finnes det et luftinnløp 3 for regulert tilførsel av ekstra luft, som gjennom et kanalsystem ledes inn i et ringformet kammer 4 for derfra å strømme ut via en ringformet spalte 5 og blandes med hovedstrømmen av luft og pulver som avgis sentralt via en kanal 6.

Selve pulversprøyten består av et ytre, rørformet legeme eller rør 7 av elektrisk isolerende materiale, fortrinnsvis teflon R. Eventuelt kan også det rørformede legeme 7 bestå av et annet, f.eks. elektrisk ledende, materiale og innvendig være be-lagt med et lag av elektrisk isolerende materiale, f.eks. Teflon R eller en annen egnet plast. Innvendig i det ytre legeme 7 er det anordnet et indre, stavformet legeme 8 eller en kjerne, som også består av et elektrisk isolerende materiale, fortrinnsvis av samme materiale som det elektrisk isolerende materiale på det ytre rør. Den indre kjerne 8 har noe mindre ytterdiameter enn det ytre rørs innerdiameter, slik at det mellom disse to deler dannes en friksjonsoppladningskanal 9 i form av en ringformet kanal. Det indre legeme 8 er sentrert i røret 7 ved at det indre legeme har et antall sentreringsorganer 10, som også funksjonerer som turbulatorer. Sentreringsorganene eller turbulatorene 10 er av den grunn formet som skruer med stor stigning eller som tannhjul med spiralformede tenner, slik at det dannes et antall skruelinje-formede eller i forhold til pistolens lengderetning skråttstilte kanaler som forbinder de forskjellige avsnitt av oppladningskanalen 9 med hverandre. Sentreringsorganene eller turbulatorene 10 vil derfor gi en roterende bevegelse til den pulver-luftblanding som strømmer i oppladningskanalen, slik at strømnings-mønsteret blir turbulent og virvlende, hvorved pulverpartiklene kommer i bedre kontakt med kanalveggenen.

En mer detaljert beskrivelse av turbulatorene 10 vil bli gitt nedenfor.

Innvendig i det indre legeme eller kjernen 8 er det innpresset eller på annen måte anordnet en indre leder 11, som er fremstilt av metall, såsom messing, kobber, sølv eller lignende og som har form av en langsgående stav som rager i stort sett hele lengden av det indre legeme 8. Den ende av den indre leder 11 som vender mot innløpsåpningen 1 er spiss og har har der elektrisk kontakt med kontaktfjærer 12, som fortrinnsvis er fremstilt av metall. Kontaktfjærene 12 er festet i og rager gjennom det ytre rør 7 og har på yttersiden av dette elektrisk forbindelse med en hette 13, som er fremstilt av metall og som omslutter innløpsåpningen 1 og en del av det ytre rør 7. Hetten 13 og den indre leder 11 vil derved være i elektrisk kontakt med hverandre.

På yttersiden av det ytre rør 7 er det anordnet en ytre elektrisk leder 14, hvis detalj oppbygning fremgår bedre av fig. 2. Den ytre leder 14 er elektrisk godt forbundet med hetten 13, er rørformet og rager langs stort sett hele rørets 7 ytterflate. Derved vil den ytre leder 14 omgi den ringformede ladningskanal 9 stort sett i hele dennes lengde. På tilsvarende måte vil den ringformede ladningskanal omgi den indre leder 11, også dette i stort sett hele lengden for den ringformede ladningskanal.

Fig. 2 viser en sterk forstørrelse av den del i fig. 1 som er merket med A. Av fig. 2 fremgår det at hetten 13 føyer seg til det ytre rør 7 så nær som det er praktisk gjennomførbart. Videre finnes det på rørets 7 utvendige overflate et lag av en pulver-formet elektrisk leder, såsom grafitt, metallpartikler, kull-pulver eller lignende. Utenfor det ledende pulverformede lag 15 er det anordnet en metallfolie, et metallrør, et metallnett eller et lignende godt elektrisk ledende materiale, som kan være av forholdsvis svakt materiale, slik at det er lett deformerbart, men likevel tilstrekkelig kraftig til å gi en god elektrisk led-ningsevne. I den viste utførelsesform anvendes det en metallfolie som har henvisningsbetegnelse 16 og som føyer seg til hettens 13 ytterside. På yttersiden av metallfolien 16 er det anordnet en krympeslange 17 av plastmateriale, som er krympet rundt både metallfolien, hetten 13 og det pulverformede lederlag 15. Som følge av krympeslangens 17 forholdsvis store krympekraft oppnås en meget god kontakt mellom det pulverformede lag 15 og det ytre rør 7, noe som i figuren er antydet ved at det pulverformede lag 15 delvis er vist innpresset i rørets 17 utvendige periferiflate. På samme måte fås ved krympeslangens 17 innvirkning en god elektrisk kontakt mellom det pulverformede lag 15 og den utenpå-liggende metallfolie 16. Selvfølgelig oppnås også en god elektrisk kontakt mellom metallfolien 16 og hetten 13.

Som antydet ovenfor behøver ikke det ytre rør 7 være et tykkvegget rør av plastmateriale. Istedenfor kan det ytre rør være et metallarør som innvendig har en foring av det aktuelle plastmateriale. Derved skulle pulverlaget 15 og metallfolien 16 kunne utelates dersom dette ytre metallrør er elektrisk forbundet med hetten 13 eller tilsvarende og dessuten med den indre leder 11.

Selv om det ikke fremgår av tegningen har hetten 13 hensiktsmessig en elektrisk tilkobling slik at den indre og den ytre leder kan få samme potensial og dessuten et potensial som er fastlagt i forhold til jord eller til den gjenstand som skal sprøytes.

Som berørt ovenfor har turbulatorene 10 dels som formål å frembringe den gunstige turbulens i pulver-luftblandingen når denne passerer gjennom ladningskanalen 9 og dels og sentrere det indre legeme 8 med den indre leder 11. Av praktiske grunner bør det ytre legeme 7 hensiktsmessig være innvendig sylindrisk, hvorved samtlige turbulatorer 10 kan gis samme mål.

Av produksjonsmessige årsaker er det indre legeme 8 hensiktsmessig delt i et antall etter hverandre følgende og som separate deler fremstilte partier. Disse deler er deretter sammenføyet ved at de er utstyrt med en sentral boring for opp-taking av den indre leder 11, som i sin tur ved hjelp av en gjengeforbindelse eller på annen egnet måte holder hele det indre legeme 8 sammen.

Ifølge oppfinnelsen er turbulatorene anordnet i grupper på to og to eller flere i følge etter hverandre. Flere slike grupper kan være anordnet langs det indre legeme 8, og i en praktisk ut-førelsesform er tre grupper på hver to turbulatorer hensiktsmessig. Den første gruppe turbulatorer 10 (som befinner seg nærmest innløpsdelen 1) er anordnet umiddelbart ved en innløps-konus 18 til ladningskanalen 9. Denne innløpskonus 18 kan i en praktisk utførelse være utstyrt med en innvendig gjenge som sam-virker med en motsvarende gjenge på den indre leder 11, slik at innløpskonusen derved kan funksjonere som en mutter som holder hele det indre legeme 8 sammen.

Innløpskonusen 18 har i sin største ende litt mindre diameter enn tilfellet er for hoveddelen av det indre legeme 8, slik at ladningskanalen 9 derved får litt større radial utstrekning umiddelbart foran den første turbulator 10. På samme måte har ladningskanalen litt større radial dybde umiddelbart etter turbulatorene. Dette oppnås ved at de deler 19, i tillegg til turbulatorene 10 og innløpskonusen 18, som den indre kjerne 8 er sammensatt av, har koniske eller avsmalnende partier 20 hvis minste diameter omtrent tilsvarer diameteren på innløpskonusens 18 største ende.

Kver turbulator 10 omfatter et antall turbulensorganer 21 som er formet som vinger som rager ut fra det indre legeme 8 og som er jevnt fordelt rundt det indre legeme, slik at det mellom nabovinger dannes gjennomløpskanaler 23 som styrer pulverstrømmen til et virvlende strømningsmønster. Vingenes radialt ytre partier er formet for å føye seg til den innvendige overflate i det rør-formede legeme 7, og lengderetningen på-vingene er skråttstilt eller danner vinkel med lengderetningen for ladningskanalen 9. Dessuten kan vingene 21 både være omtrent rettlinjede og krumme, slik at vingenes stigning enten blir konstant over hele lengden eller øker eller minker langs lengden.

For at strømningsmotstanden gjennom turbulatorene ikke skal bli altfor stor, er det hensiktsmessig at vingenes endeflater 22, slik det fremgår av fig. 3, danner vinkel med et diameterplan til det indre legeme 8, slik at turbulatorenes fremre og bakre flater, sett i strømningsretningen, blir omtrent koniske. Videre bør endeflatene 22 være avrundet eller spiss.

Ifølge oppfinnelsen bør gjennomløpskanalene mellom vingene 21 ha større tverrsnittsarealer enn materialtverrsnittet i vingene. Dessuten er vingene hensiktsmessig ved sine motpartier noe bredere enn ved deres ytterpartier. Summen av gjennomløps-arealene i hver turbulator bør omtrent stemme overens med gjen-nomløpsarealet i ladningskanalen 9, noe som oppnås ved at kanalene i turbulatorene har en større radial utstrekning enn det som er tilfelle med den ringformede ladningskanal 9.

Av fig. 3 fremgår det også at de to turbulatorer 10 i hver gruppe mellom seg har et kort mellomrom, slik at det mellom nabo-endeflater 22 dannes et ringformet kammer. Dessuten er turbulens-organene eller vingene 21 forskjøvet i omkretsretningen på nabo-turbulatorer, hvorved f.eks. endeflatene 22 blir liggende rett overfor gjennomløpskanalene 23 på naboturbulatoren. Også en annen innbyrdes forskyvning kan selvfølgelig benyttes til tross for at den ovennevnte har vist seg formålstjenlig.

Idet gjennomløpskanalene 2 3 bare har som formål å frembringe turbulens og et eventuelt skruelinjeformet strømningsbilde i ladningskanalen 9, behøver gjennomløpskanalene 23 og følgelig også vingene 21 ikke ha altfor stor aksial lengde. Praktiske for-søk har vist at en lengde i ladningskanalens 9 lengderetning omtrent har samme størrelsesorden som innerdiameteren på det ytre legeme 7 er hensiktsmessig.

Dessuten har forsøk vist at en stigningsvinkel, dvs. vinkelen mellom vingens 21 lengderetning og et plan vinkelrett på lengderetningen for ladningskanalen 9, på ca. 45° for vingene 21 er egnet, selv om andre stigningsvinkler, fortrinnsvis i vinkel-intervallet 30-60°, også kan benyttes.

Selv om forskjellige stigningsvinkler for vingene 21 er aktuelle, bør valget av stigningsvinkel fortrinnsvis stilles i relasjon til den aksiale strømningshastighet i den rinformede ladningskanal, slik at en stor aksial strømningshastighet nød-vendiggjør en større stigningsvinkel for vingene og omvendt.

Selv om det ikke fremgår av tegningene er stigningen for samtlige turbulatorer i samme retning, slik at strømningen gjennom den ringformede ladningskanal derved vil få et skruelinjeformet forløp med rotasjon i samme retning i hele kanalens 9 lengde. Selvfølgelig skulle man imidlertid kunne tenke seg å skifte stigningsretningen for turbulatorene slik at rotasjonen blir motsatt rettet langs forskjellige partier av den ringformede ladningskanal 9.

For å tilpasse turbulatorene til det strømningsmønster som hersker ved den respektive turbulator er det også mulig å ha en stor stigning på de turbulatorer som ligger nærmest innløpsdelen (hvor strømningen er stort sett aksial) og deretter litt etter litt å minske stigningen jo lengre bort fra innløpsdelen (hvor strømningen allerede roterer) den aktuelle turbulator befinner seg. Derved skulle den stigning som den roterende strøm i kanalen 9 har kunne bli omtrent konstant for samtlige turbulatorer.

Claims (5)

1. Anordning ved pulversprøyte som omfatter en langstrakt, ringformet oppladningskanal (9) som innad er avgrenset av et indre, langsgående legeme (8) med en overflate av elektrisk isolerende materiale og utad av et rørformet legeme (7) som omgir det indre legeme og som har en innvendig overflate av elektrisk isolerende materiale, idet kanalen utenfor det rørformede legemes isolerende materiale er omgitt av en ytre elektrisk leder (14), karakterisert ved at det innenfor den ringformede kanal (9) og innenfor det langsgående legemes (8) isolerende materiale er anordnet en indre elektrisk leder (11), som er elektrisk forbundet (12) med den ytre leder (14) og at den indre leder (11) rager i stort sett hele oppladningskanalens (9) lengde.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den ytre leder (13,14) har en slik lengde at den dekker stort sett hele sprøytens lengde.

3. Anordning i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at den indre leder (11) er anordnet sentralt innvendig i det indre legeme (8).

4. Anordning i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at den indre leder (11) har et endeparti som rager ut av den ende (18) av det indre legeme (7) som vender mot en innløpskanal (6) til sprøyten, og at dette endeparti er spisst.

5. Anordning i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at den ytre leder (14) omfatter et elektrisk ledende pulverlag (15) på den utvendige overflate av det rørformede legeme (7), en metalleder (16) som er anordnet på pulverlaget og som er presset an mot pulverlaget ved hjelp av et omgivende lag (17) av isolerende materiale.