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Patent Searching and Data


Title:
POWDER SPRAYING DEVICE PROVIDED WITH A RINSING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1981/002116
Kind Code:
A1
Abstract:
A cylindrical rod (3) longitudinally movable is arranged centrally in relation to the spray (2) of a powder spraying pistol (1). A conical deflector (5) is mounted on its free end. The lateral surface (9) of the deflector forms a sharpe edge (11) with the conical concave front face (10). In the central exhaust channel (12) of the deflector (5) a rinsing nozzle is arranged provided with an outlet approximatively radial for the rinsing air supplied by a pressurized air source (19). The rinsing tip comprises a head (14) in the form of a mushroom forming a deflecting body disposed adjacent to the exhaust channel end (12). The nozzle may also be made in the form of a rotation nozzle by means of a sharpe annular edge and a whirling chamber or of a helical guiding flange. The rinsing air flows continuously along the front face (10) thus preventing any powder packing at this place. A switch valve (18) controlled by a key (20) can switch automatically the exhaust channel on a source of fire extinguishing gas (21) which blows the gas in the spraying region where there is the greatest danger of inflammation.

Inventors:
VOEHRINGER G (DE)
Application Number:
PCT/EP1981/000003
Publication Date:
August 06, 1981
Filing Date:
January 17, 1981
Export Citation:
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Assignee:
ESB VOEHRINGER (DE)
International Classes:
B05B5/03; (IPC1-7): B05B5/02
Foreign References:
DE2541927A11976-04-29
JPS54148042A1979-11-19
GB2029271A1980-03-19
NL7113656A1973-04-09
DE2819666A11979-11-08
DE2509851A11976-09-16
Other References:
See also references of EP 0044842A1
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Claims:
Ansprüche
1. Pulverzerstäuber mit einer Sprühdüse zum Versprühen von in einem Fördergasstrom zugeführtem Pulver, mit einem in Sprührichtung vor der Sprühdüse angeordneten Prallkör¬ per, dessen der Düse zugewandte Vorderseite die aufge¬ sprühten Pulverpartilei radial nach außen lenkt, und mit einer Spülvorrichtung, die Spülgas zum Abreinigen von am Prallkörper anhaftenden Pulverteilchen unter Druck aus der der Sprühdüse abgewandten Rückseite des Prallkcrper aus¬ treten läßt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte des Prallkörpers (5) eine ausgeprägte Spüldüse (12 14) mit im wesentlichen radialer Austrittsebene des Spülgases ent¬ lang der Rückseite (10) des Prallkörpers vorgesehen ist.
2. Pulverzerstäuber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Rückseite (10) des Prallkörpers (5) zentrisch zur Spüldüse (12 14) konkav, insbesondere kegelförmig ausgebildet ist und von einer scharfen Ringkante (11) be¬ grenzt ist.
3. Pulverzerstäuber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß der S itzenwinkel der Rückseite (10) des Prallkör¬ pers (5) im unmittelbaren Bereich der Spüldüse (12 14) zwischen 110° und 170°, insbesondere zwischen 130° und 150° liegt.
4. Pulverzerstäuber nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüldüse (12 14) als Ringspalt¬ düse mit im wesentlichen radialem Gasaustritt ausgebildet ist (Fig. 1).
5. Pulverzerstäuber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Spüldüse (12 14) einen zentrischen Stift (13) mit einem als Ablenkkörper wirkenden Kopf (14) auf¬ weist, der vorzugsweise von der Düse weg verjüngt ist.
6. Pulverzerstäuber nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch kennzeichnet, daß die Spüldüse als Rotationsdüse (22 mit rotierendem Gasaustritt ausgebildet ist (Fig. 2).
7. Pulverzerstäuber nach Anspruch 6, dadurch gekennzei net, daß die Spüldüse (22 25) eine nach innen gericht Ringschneide (24) aufweist, der eine Wirbelkammer (22) Leitmittel (25) zur rotierenden Führung des Spülgases in die oder in der Wirbelkammer vorgeordnet sind.
8. Pulverzerstäuber nach Anspruch 7, dadurch gekennzeic net, daß die Leitmittel einen in oder vor der Wirbelkam¬ mer (22a) angeordneten rotationssymmetrischen Leitkörper (27) aufweisen, der wenigstens auf seiner Außenseite mit schraubenförmigen Leitrippen (28) versehen ist.
9. Pulverzerstäuber nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß der 'Prallkörper (5) auf dem vo deren Ende eines ZuführRohrstabes (3) sitzt, der insbeso dere längsverstellbar durch eine Sprühpistole (1) hindur geführt ist und dessen hinteres Ende an eine Spülgasquel (19) anschließbar ist.
10. Pulverzerstäuber mit einer SpTühdüse zum Versprühen vσi in einem Fδrdergasstrom zugefühTtem Pulver, mit einem in Sprührichtung vor der Düse angeordneten Prallkörper, dessen der Düse zugewandte Vorderseite die aufgesprühte Pulverpartikel radial nach außen lenkt, und mit einer Zu führvorrichtung für Spülgas, das zum Abreinigen von am Prallkörper anhaftenden Pulverteilchen unter DRuck aus d der Sprühdüse abgewandten Rückseite des Prallkegels aus¬ tritt, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ge kennzeichnet durch Vorrichtungen (18,20,21) zum Einleite von Löschgas auf dem Wege des Spülgases zur Rückseite (1 des Prallkörpers (5) .
11. Pulverzerstäuber nach Anspruch 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in der Spülgasführung ein Umschalter (18) zum Umschalten von einer Spülluftquelle (19) zu e 11 Löschgasquelle (21) vorgesehen ist.
12. Pulverzerstäuber nach Anspruch 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Umschalter (18) durch einen Rauchgas c taster (20) selbsttätig steuerbar ist.
Description:
Pulverzerstäubβr mit Spülvorrichtung

Die Erfindung betrifft einen Pulverzerstäuber mit einer Sprühdüse zum Versprühen von in einem Fördergasstrom zuge¬ führtem Pulver, mit einem in Sprührichtung vor der Sprüh- düse angeordneten Prallkörper, dessen der Düse zugewandte Vorderseite die aufgesprühten Pulverpartikel radial nach außen lenkt, und mit einer Spülvorrichtung, die Spülgas zum Abreinigen von am Prallkörper anhaftenden Pulverteil¬ chen unter Druck aus der der Sprühdüse abgewandten Rück- seite des Prallkegels austreten läßt.

Bei Pulverzerstäubern dieser Art bildet sich auf der der Sprühdüse abgewandten Rückseite des Prallkörpers ein Unter¬ druck und ein Wirbelzopf. Dies hat zwar zur Folge, daß Teile der außenströmenden Förderluft mit einzelnen Pulver¬ partikeln wieder nach innen gezogen werden. Diese Pulver¬ teilchen werden aber nicht vollständig weitergeleitet und bilden an der Rückseite des Prallkörpers Pulverablage¬ rungen. Dies ist vorallem deshalb störend, weil sich von Zeit zu Zeit einzelne Pulver-Agglo erate vom Prallkörper wieder ablösen, in kompakter Form auf die zu beschicht¬ enden Werkstücke auftreffen und dort Oberflächenstörungen verursachen.

Um solche Unregelmäßigkeiten zu vermeiden, ist es durch die DE-OS 2 509 851 bekannt, den gesamten Prallkörper oder Teile desselben aus porösem Material herzustellen und durch Luftzufuhr vom Inneren her die Oberfläche frei von

j Ablagerungen zu halten. Die Praxis zeigt jedoch, daß dies Methode beträchtliche Nachteile aufweist. Die üblichen porösen Materialien aus Kunststoff verspröden unter dem Einfluß des im Hochspannungsfeld entstehenden Ozons be- c sonders rasch und platzen. Die gleichen Materialien werd von abrasiven Pulvermaterialien relativ rasch weggewasch und müssen dann unter entsprechenden Kosten ersetzt werd Die Verwendung poröser keramischer Materialien vermeidet zwar diese Nachteile, unterliegt jedoch besonders stark einem anderen, nachstehend geschilderten Einfluß: Da die verwendete Druckluft auch unter Verwendung der üblichen Kältetrockner nie völlig wasserfrei ist, kommt zu einem Verkleben der porösen Oberfläche mit feinsten Pulverteilchen.

Die Erfindung geht aus von dem eingangs geschilderten Pu verzerstäuber und dient der Aufgabe, die Spülvorrichtung auf möglichst einfache Weise so zu verbessern, daß Rück¬ seite und Rand des Prallkörpers zuverlässig von Pulver- partikeln freigehalten werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird in der Mitte des Prall- körpers eine ausgeprägte Spüldüse mit im wesentlichen radialer Austrittsebene des Spülgases entlang der Rück- seite des Prallkδrpers vorgesehen.

Hier sind zunächst die Nachteile vermieden, die sich bei der Verwendung poröser Materialien ergeben.An Stelle eine leichten Gasberieselung wird an der Rückseite ein ausge- prägter Spülstrahl entlang geführt. Auf diese Weise kann zwar das sich dort gebildete Vakuum nicht vollständig auf gefüllt werden, d.h. es wird weiterhin Fördergas von auße nach innen gesaugt, und in der Regel bildet sich noch ein begrenzter Wirbelzopf, aber die Rückseite des Prallkörper wird von dieser Erscheinung praktisch nicht mehr unmittel bar beeinflußt. Dort können daher weder einzelne Pulver¬ teilchen anhaften, noch Flocken, Verkrustungen oder dgl. ausgebildet werden, die sich später unbeabsichtigt wieder

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lösen könnten. Dies wird zudem ohne sonderlichen Aufwand erzielt, da man den Prallkörper im wesentlichen einstückig aus den herkömmlichen Werkstoffen, insbesondere isolieren¬ dem Kunststoff herstellen kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungeform der Erfindung wird die Rückseite des Prallkörpers zentrisch zur Spüldüse kon¬ kav, insbesondere kegelförmig ausgebildet und von einer scharfen Ringkante begrenzt. Dabei muß es sich nicht un- bedingt um eine Kegelfläche mit geraden Mantellinien han¬ deln, sondern der Kegel kann weiterhin konkav ausgewölbt sein, daß also der Kegelwinkel in der Mitte größer ist als am Rand. Dies erleichtert noch die Führung des Spül¬ gases, das dann stärker radial austreten kann und ggf. zum Rand hin mehr in Sprührichtung abgelenkt wird. Je schärfer die Kante bzw. je kleiner der Kantenwinkel, um so größer ist der Mitnahmeeffekt durch die Spülluft. ' Um so größer die Gleichmäßigkeit der anschließenden Strömung.

Zweckmäßigerweise liegt der Spitzenwinkel der Rückseite des Prallkörpers im unmittelbaren Bereich der Spüldüse zwischen 110° und 170°, insbesondere zwischen 130° und 150°.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Spüldüse als Ringspaltdüse mit im -wesentlichen radialem Gasaustritt ausgebildet. Dabei kann die Spüldüse einen zentrischen Stift mit einem als Ablenkkörper wirkenden Kopf aufweisen, der vorzugsweise von der Düse weg verjüngt ist.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Spüldüse als Rotationsdüse mit rotierendem Gasaustritt ausgebildet. Sie kann beispielsweise eine nach innen ge¬ richtete Ringschneide aufweisen, der eine Ringkammer und Leitmittel zur rotierenden Führung des Spülgases in' die oder der Ringkammer vorgeordnet sind. Der Rotationseffekt kann dabei durch schraubenförmige oder spiralenför ige Leitschaufeln oder -rippen oder auch durch lediglich eine

einzige schräge Einleitbohrung erzielt werden. Beim Aus¬ tritt aus der Düse ist dann die tangentiale und damit au die radiale Geschwindigkeitskomponente wese lich größer als die axiale. Begünstigt wird die Abreini- c gung dabei durch den "Coanda-Effekt", der besagt, daß ei einmal an eine Fläche angelegter Luftstrahl an dieser Fl che entlangstreicht und sich nicht davon lösen kann. An der hier angestrebten konkaven bzw. ausgehöhlten Rücksei tenfläche ist zudem die Haftwirkung größer als an einer ebenen oder gar konvexen Fläche.

Es können allerdings auch die beiden Düsenformen derart kombiniert werden, daß man einen rotierenden Spülluftstr aus -^iner Ringdüse austreten läßt.

Der Prallkörper sitzt vorzugsweise auf dem vorderen Ende eines Zuführrohres , das insbesondere längsverstellbar durch eine Sprühpistole hindurchgeführt ist und dessen hinteres Ende an eine Spülgasquelle anschließbar ist . Es wird zwar derzeit als vorteilhaft angesehen, das Spülgas ständig ausströmen zu lassen , wobei man mit einem Förder druck von 0 , 2 bis 1 ,3 bar auskommt , aber es ist auch ein periodisch vorzunehmende stoßartige Einleitung des Spül- . gases denkbar, soweit dadurch der Sprühvorgang selbst nicht beeinträchtigt wird.

Die Verwendung eines inerten Gases wie Halon als Löschga für Brände beim Pulversprühen ist an sich bekannt . Meist wird das Gas j edoch durch gesonderte Zuleitungen in den weiteren Bereich der Brandquelle eingeleitet . Nun gehen Brände beim Pulversprühen fast ausnahmslos von der gerad wirksamen Sprühpistole aus und entwickeln sich stromab¬ wärts des Prallkörpers , gerade dort , wo erfindungsgemäß das Spülgas in verhältnismäßig kräftigem Strom eingelei- tet wird.

Erfindungsgemäß werden nun Vorrichtungen zum Einleiten von Löschgas auf dem Wege des Spülgases zur Rückseite des

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Prallkörpers vorgesehen, d.h. das Löschgas wird unmittel¬ bar dort hingeleitet, wo der Brand entstehen kann. Es ver¬ steht sich, daß dann größere Gasmengen als beim üblichen Abspülen zugeführt werden können, d.h. man wird mit größe- ren Drücken von ca. 2 bis 3 bar arbeiten. Dabei kann auch durchaus ein druckbeeinflußtes bewegliches Ventilelement vorgesehen sein, das selbsttätig den kleinsten Ventil¬ querschnitt vergrößert, wenn Löschgas mit größerem Druck zugeführt wird.

Zweckmäßigerweise wird dann in der Spülgasführung ein Um¬ schalter zum Umschalten von einer Spülluftquelle zu einer Löschgasquelle vorgesehen.Dieser Umschalter bzw. ein sol¬ ches Umschaltventil wird zweckmäßigerweise durch einen Rauchgastaster selbsttätig gesteuert, um ein unverzügli¬ ches Ansprechen zu ermöglichen.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise wieder¬ gegeben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfin¬ dungsgemäßen Pulverzerstäubers,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine abgewandelte Aus¬ führung eines dort eingesetzten Prallkör- pers und

Fig. 3 eine Abwandlung des Prallkörpers aus Fig. 2.

In der Zeichnung ist mit 1 eine Pulversprühpistole be¬ zeichnet, wie sie in ihrer Bauart im wesentlichen viel- fach bekannt ist und daher nicht weiter erläutert werden muß. Dieser Pistole wird in nicht weiter gezeigter Weise ein Fördergasstrom mit fein verteiltem Sprühpulver zuge¬ führt und durch eine Sprühdüse 2 nach rechts in der Zeich¬ nung versprüht. Zentrisch zur Sprühdüse ist durch die gan- ze Pulverpistole hindurch ein Rohrstab 3 geführt, auf des¬ sen rückseitigem Ende eine Anschlußmuffe 4 sitzt, die auch als Verschiebehandgriff dient. Auf diese Weise läßt sich der Abstand a zwischen der Sprühdüse 2 und einem

Prallkörper 5 einstellen, der mittels einer Senkbohrung und einer Ringdichtung 6 auf dem vorderen Ende des Rohr¬ stabes 3 sitzt.

Dieser Prallkörper 5 hat eine rotationssymmetrische Vorde fläche 7, die aus einer schlanken kegelförmigen Nabe 8 über eine mittlere Torusfläche in eine stumpfe Kegelflä¬ che 9 übergeht, die mit der kegelförmigen Rückseite 10 des Prallkörpers eine scharfe Kante 11 und einen Winkel von weniger als 10° bildet.

Die Rückseite 10 ist hier als Kegelfläche mit gerader Man tellinie au f führt , kann j edoch zweckmäßigerweise auch et was bombig mit leicht gehöhlten Flanken ausgestaltet wer¬ den.

In Fortsetzung der Höhlung des Rohrstabes 3 ist im Prall¬ körper 5 ein zentrischer Austrittskanal 12 angebracht , in dem mittels Radialstegen ein Stift 13 sitzt , dessen Pilz- köpf 14 in Strömungsrichtung verjüngt ist und mit dem In¬ nenrand der kegelförmigen Rückseite 10 einen Ringspalt 15 bildet , aus dem unter einem Druck von 0 , 2 bis 1 ,3 bar zugeführtes Spülgas gemäß den Pfeilen 16 im wesentlichen radial gefächert dicht an der Rückseitenfläche entlang strömt .

Das aus der Sprühdüse 2 austretende Fötdergas wird mit de von ihm mitgeführten Pulverpartikeln durch die Vorderseit 7 des Prallkörpers 5 nach außen abgelenkt und schließt sich stromabwärts vom Prallkörper 5 wieder mehr in Rich¬ tung auf die Sprühachse zusammen. Meist reißt die Strö¬ mung an der Kante 11 unter Bildung eines Wirbelzopfe ab, und dicht hinter dem Prallkörper wird ein Unterdruck aufgebaut, der unregelmäßige Einströmungen zur Folge hat und bewirkt, daß nach innen gewirbelte Pulverteilchen an der Rückseite anhaften und sich später unkontrolliert ab¬ lösen.

., Die jetzt eingeführte Sprühströmung gemäß den Pfeilen 16 verhindert einmal ein solches Ansetzen ein einer Pulver¬ teilchen an dieser Rückseitenfläche und vor allem an der Kante 11. Im Bereich dieser verhältnismäßig scharfen Kan-

_ te treffen sich jetzt von innen und außen zwei annähernd o gleichgerichtete Gasströmungen, wobei der äußere starke

Fördergasstrom den inneren schwächeren Spülgasstrom mit¬ zieht und damit die Spülwirkung vergrößert.

Die rückseitige Anschlußmuffe 4 ist über einen Schlauch 0 17 mit einem elektrisch steuerbaren Umschaltventil 18 ver¬ bunden, -das normalerweise eine Strömungsverbindung von einer Druckluftquelle 19 zum Schlauch 17 aufrechterhält. Das Umschaltventil 18 ist jedoch durch einen Rauchgasta¬ 5 ster 20 gesteuert und schaltet unverzüglich auf eine Ver¬ bindung einer Löschgasquelle 21 mit dem Schlauch 17 um, sobald Rauchgasspuren im Raum festgestellt werden. Es wird dann Löschgas, wie es unter der Bezeichnung Halon im Handel ist (fluorierter Halogen-Kohlenwasserstoff) , auf 0 dem Spülgasweg unmittelbar zum Prallkörper geführt, genau dort hin, wo sich ggf. eine Entzündung einstellen kann.

Um die Löschgaswirkung noch zu verbessern, könnte auch der Stift 13 gegen Federkraft verschiebbar angebracht werden, um infolge des höheren Zuführdruckes die Weite des Ring¬ spaltes 15 zu vergrößern.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Prallkegel 51, der im Prinzip die gleiche Außenform hat wie der Prallk&rper 5 nach Fig.1, ist innen eine rotationssymmetrische Wirbelkammer 22 vor¬ gesehen, die in einer kreisförmigen Düsenöffnung 23 inner¬ halb einer Ringkante 24 mit der Rückseite 10 in Verbindung ist und der die Spülluft auf einer Schraubenbahn durch eine tangentiale Schrägbohrung 25 von der zentrischen Bohrung 26 zugeführt wird.

Das Spülgas wird also beim Einleiten in die Wirbelkammer in Rotation zentrisch zur Spülachse versetzt und tritt

entlang der Ringkante 24 vornehmlich mit tangentialer Richtung aus. Jedenfalls erfolgt die Strömung in einem sich erweiternden Wirbel gemäß den Pfeilen Ϊ6 an der Rü seite 10, wodurch eine gesteigerte Haftwirkung e zielt wird.

Anstelle der tangentialen Einleitung mit noch verhältni mäßig grober Schraubensteigung können auch zentrisch zu Kammer vorgesehene Leitrippen in Schrauben- oder Spiral form vorgesehen sein.

Eine solche Ausführung ist durch Fig. 3 veranschaulicht Der Prallkörper 52, der im übrigen dem Prallkörper 51 a Fig. 2 entspricht hat eine gegenüber der Wirbelkammer 2 langgestreckte Zylinderkammer 29, die mit einem zentris Zuflußkanal 33 an die Bohrung des Rohstabes 3 angeschlo sen ist. In der Mitte der Zylinderkammer 29 sitzt ein i wesentlichen zylindrischer Leitkörper 27, der an seiner Außenseite einander abwechselnde schraubenförmige Leit- rippen 28 und Schraubennuten 30 aufweist.und eine Vor¬ kammer 31 von der nachgeschalteten Wirbelkammer 22 a tre

Die aus dem Rohrstab 3 im wesentlichen laminar in die Vo kammer 31 einströmende S j ülluft wird dort zunächst ver- zögert und gleichmäßig in die Schraubennuten 30 eingefüh Von dort wird sie in einer Rotationsströmung um die Pral körperachse in die Wirbelkammer 22 a eingeleitet, wo sie im wesentlichen in der gleichen Weise wie in Fig. 2 der Düsenöffnung 23 zugeführt wird.