CH641691A5

CH641691A5 - Atomising method and atomising apparatus

Info

Publication number: CH641691A5
Application number: CH1039879A
Authority: CH
Inventors: Kurt Moos
Original assignee: Gema Ransburg Ag
Priority date: 1979-06-09
Filing date: 1979-11-21
Publication date: 1984-03-15
Also published as: DE2923451C2; AT372307B; DE2923451A1; ATA724879A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerstäuben von Zerstäubungsmaterial, welches über ein in Strömungsrichtung dieses Materials trichterartig erweitertes Kanalstück ausgestossen wird. The invention relates to a method for atomizing atomizing material, which is ejected via a channel piece which is widened like a funnel in the flow direction of this material.

Ferner betrifft die Erfindung eine Zerstäubungseinrichtung zur Ausführung des Verfahrens, mit einem Materialkanal für das Zerstäubungsmaterial, einer diesem nachgeordneten, in Strömungsrichtung trichterartig erweiterten Mündungsöffnung, die frei ist von Einbauten, die das Zerstäubungsmaterial wesentlich umlenken würden, und mindestens einem Gaskanal zum Einbringen von Gas in den Materialstrom von der Seite her. Furthermore, the invention relates to an atomizing device for carrying out the method, with a material channel for the atomizing material, a mouth opening downstream of it, funnel-like in the flow direction, which is free of internals which would substantially deflect the atomizing material, and at least one gas channel for introducing gas into the material flow from the side.

Solche Einrichtungen sind bekannt aus den DE-AS 1 427 642 und DE-OS 1 777 284. Bei diesen ist zwischen dem eigentlichen Pulverkanal und der Mündungsöffnung eine Drallkammer vorgesehen. In diese Drallkammer mündet nahe, jedoch nicht unmittelbar am Anfang der Mündungsöffnung der Auslass eines Gaskanals zum Einbringen von Gas, normalerweise Luft, welches das Pulver verwirbelt. Die eigentliche Zerstäubung erfolgt bei diesen bekannten Einrichtungen erst weiter stromabwärts durch den Strömungs-abriss an einem scharfkantigen Mündungsrand der Mündungsöffnung. Damit kann aber nur ein sehr eng gebündelter Zerstäuberstrahl erzeugt werden. Wenn dagegen, wie in den meisten Fällen, eine grössere Pulverwolke erzeugt werden soll, dann sind bei den bekannten Einrichtungen Einbauten in der Mündungsöffnung entsprechend den Fig. 3 bis 5 der genannten DE-OS 1 777 284 erforderlich, die eine Prall- und Umlenkwirkung haben. Das Zerstäuben von Pulver durch die Verwendung von Prallplatten ist auch aus den DE-OS 1 577 760 und DE-PS 1 752 027 bekannt. Such devices are known from DE-AS 1 427 642 and DE-OS 1 777 284. In these, a swirl chamber is provided between the actual powder channel and the mouth opening. The outlet of a gas channel for introducing gas, normally air, which swirls the powder, opens into this swirl chamber near, but not immediately at the beginning of the opening. In these known devices, the actual atomization only takes place further downstream through the flow cutoff at a sharp-edged mouth edge of the mouth opening. However, this can only produce a very narrowly concentrated atomizing jet. If, on the other hand, as in most cases, a larger powder cloud is to be generated, then in the known devices internals in the mouth according to FIGS. 3 to 5 of the aforementioned DE-OS 1 777 284 are required, which have an impact and deflection effect . The atomization of powder through the use of baffle plates is also known from DE-OS 1 577 760 and DE-PS 1 752 027.

Weiter ist es aus der DE-PS 2 030 388 bekannt, Pulver elektrostatisch aufzuladen, damit es von den zu beschichtenden Gegenständen angezogen wird, so dass es an diesen besser haftet und weniger Pulver verlorengeht. Furthermore, it is known from DE-PS 2 030 388 to electrostatically charge powder so that it is attracted to the objects to be coated, so that it adheres better to them and less powder is lost.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, Zerstäubungsmaterial, insbesondere pulverförmiges Beschichtungsmaterial, zu einer Wolke zu zerstäuben, die quer zur Strömungsrichtung eine im wesentlichen gleichförmige Dichte hat und deren axiale Ausbreitungsgesehwindigkeit wesentlich kleiner ist als die axiale Geschwindigkeit des un-zerstäubten Materials. Ferner sollen Ablagerungen von Zerstäubungsmaterial an der Zerstäubungseinrichtung vermieden werden. The object of the invention is to atomize atomizing material, in particular powdery coating material, to form a cloud which has a substantially uniform density transversely to the direction of flow and whose axial velocity of propagation is substantially less than the axial speed of the non-atomized material. Deposits of atomizing material on the atomizing device should also be avoided.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass das Zerstäubungsmaterial durch quer zu seiner Strömungsrichtung eingeleitetes Gas radial auseinander getrieben wird, derart, dass es von der Wandung des trichterartigen, progressiv erweiterten Kanalstük-kes durch entstehenden Unterdruck nach dem Coanda-Effekt angezogen wird und im wesentlichen ohne Umkehrströmungen bis zu einer Auslassstelle an dieser Kanalwand entlang strömt. This object is achieved according to the invention in the method in that the atomizing material is driven radially apart by gas introduced transversely to its direction of flow, in such a way that it is removed from the wall of the funnel-like, progressively widened channel piece by the resulting negative pressure according to the Coanda effect is attracted and flows essentially without reverse flows up to an outlet point along this channel wall.

Ferner wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung bei der Zerstäubungseinrichtung dadurch gelöst, dass die Mündungsöffnung in Strömungsrichtung fortlaufend und mit stetig grösser werdendem Öffnungswinkel erweitert ist und dass Furthermore, this object is achieved according to the invention in the atomizing device in that the mouth opening is continuously widened in the flow direction and with a continuously increasing opening angle, and in that

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der Gaskanal und die Mündungsöffnung so aufeinander abgestimmt sind, dass das Zerstäubungsmaterial vom Gasstrom zur Wandung der Mündungsöffnung hin auseinander getrieben wird und an dieser Mündungswand, im wesentlichen ohne Umkehrströmungen, bis zu einer Auslassstelle entlang strömt. the gas channel and the mouth opening are matched to one another in such a way that the atomizing material is driven apart from the gas stream towards the wall of the mouth opening and flows along this mouth wall, essentially without reverse flows, to an outlet point.

Die Erfindung betrifft insbesondere pulverförmiges, einschliesslich körniges, Zerstäubungsmaterial. Sie kann jedoch auch für flüssiges Zerstäubungsmaterial vorteilhaft sein. Zum Transport von pulverförmigem bis körnigem Zerstäubungsmaterial dient normalerweise ein Gasstrom, der das Zerstäubungsmaterial mitreisst und zur Zerstäubungseinrichtung fördert. The invention relates in particular to powdery, including granular, atomizing material. However, it can also be advantageous for liquid atomizing material. A gas stream is normally used to transport powdery to granular atomizing material, which entrains the atomizing material and conveys it to the atomizing device.

Durch die Erfindung wird erstmals der sogenannte Co-anda-Effekt zum Zerstäuben von strömungsfähigen Materialien ausgenutzt. Der Coanda-Effekt beruht darauf, dass Flüssigkeits- und Gasstrahlen bei bestimmten Voraussetzungen zu einer benachbarten Wand hin abgelenkt werden und an dieser haften. Ein Strahl hat normalerweise das Bestreben, geradeaus weiterzuströmen. Er reisst Gas- oder Flüssigkeitsteilchen mit, die sich zwischen ihm und der Wand finden. Dadurch entsteht zwischen Strahl und Wand ein Unterdruck, der den Strahl zur Wand hin ablenkt. Kurz: Der Coanda-Effekt beruht auf Unterdruckwirkung im Gebiet des wandseitigen Strahlrandes. Die Wand braucht zur Strahlachse nicht parallel zu sein. Die Neigung bzw. der Winkel zwischen Wand und Strahlachse kann bis ungefähr 30° betragen und beträgt vorzugsweise 7°. The invention uses the so-called Co-anda effect for the atomization of flowable materials for the first time. The Coanda effect is based on the fact that liquid and gas jets are deflected towards an adjacent wall under certain conditions and adhere to it. A beam usually tends to flow straight on. It entrains gas or liquid particles that are found between it and the wall. This creates a vacuum between the jet and the wall, which deflects the jet towards the wall. In short: The Coanda effect is based on the negative pressure effect in the area of the wall-side beam edge. The wall need not be parallel to the beam axis. The inclination or angle between the wall and the beam axis can be up to approximately 30 ° and is preferably 7 °.

Durch die Erfindung wurde erkannt, dass die Anwendung des Coanda-Effektes auf einen Materialstrom für sich allein noch nicht die gewünschte vorteilhafte Zerstäubung bringt. Gemäss der Erfindung wird der Materialstrom in ein in Strömungsrichtung trichterförmig erweitertes, und zwar progressiv weiterwerdendes, Kanalstück oder Mündungsstück getrieben, deren Wand mit der Mantelfläche des Materialstromes einen so grossen Winkel einschliesst, dass der Coanda-Effekt eigentlich nicht eintreten kann. Erst durch das Einleiten von Gas mit entsprechender Richtung und Stärke wird der Materialstrom radial soweit auseinander getrieben, dass die Mantelfläche dieses auseinandergetriebenen Materialstromes mit der trichterartigen Wand den Coanda-Effekt hervorruft. It was recognized by the invention that the application of the Coanda effect to a material stream by itself does not bring the desired advantageous atomization. According to the invention, the material flow is driven into a funnel-shaped, progressively widening, channel piece or mouthpiece, the wall of which encloses such an angle with the lateral surface of the material flow that the Coanda effect cannot actually occur. It is only by introducing gas of the appropriate direction and strength that the material flow is radially separated so far that the outer surface of this material flow with the funnel-like wall causes the Coanda effect.

Dadurch wird gemäss der Erfindung eine Wolke aus Zerstäubungsmaterial erzeugt, die von Anfang an quer zur axialen Ausbreitungsrichtung über den gesamten Querschnitt eine im wesentlichen gleichförmige Dichte hat. Ferner ist die axiale Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Wolke wesentlich kleiner als die axiale Geschwindigkeit des unzerstäubten Materials. Dadurch haftet das Material besser an zu beschichtenden Gegenständen, da die Prallwirkung geringer ist. As a result, according to the invention, a cloud of atomizing material is generated which, from the beginning, has a substantially uniform density across the entire cross section transverse to the axial direction of propagation. Furthermore, the axial propagation speed of this cloud is significantly lower than the axial speed of the nebulized material. As a result, the material adheres better to objects to be coated, since the impact is less.

Durch das erfindungsgemässe Vermeiden von Einbauten, die das Zerstäubungsmaterial wesentlich umlenken würden, füllt die Wolke die trichterförmige Erweiterung der Mündungsöffnung voll aus. Die Wolke hat einige Zentimeter nach Mündungsaustritt weder Löcher noch einen ausgeprägten Strahlenkern. Sie hat im Inneren im wesentlichen die gleiche Dichte wie im Bereich des Wolkenrandes. Dadurch ergeben sich beim Beschichten von Gegenständen kürzere Beschichtungszeiten und gleichmässigere Beschichtungsflä-chen, da ein besprühter Beschichtungsbereich an allen Stellen gleichmässig mit Zerstäubungsmaterial belegt wird. By avoiding internals according to the invention which would substantially deflect the atomizing material, the cloud completely fills the funnel-shaped enlargement of the mouth opening. A few centimeters after the mouth emerges, the cloud has neither holes nor a pronounced radiation core. Inside, it has essentially the same density as in the area of the cloud edge. This results in shorter coating times and more uniform coating surfaces when coating objects, since a sprayed coating area is evenly coated with atomizing material at all points.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben. In diesen zeigen: The invention is described below with reference to the drawings, for example. In these show:

Fig. 1 einen abgebrochenen Axialschnitt einer Pulver-Zerstäubungseinrichtung, 1 is a broken axial section of a powder atomization device,

Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 1, 2 shows an enlarged detail from FIG. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Materialwolke, wie sie mit bekannten Einrichtungen beim Zerstäuben von Flüssigkeiten erzeugt wird, 3 shows a schematic representation of a material cloud as it is generated with known devices when atomizing liquids,

Fig. 4 und 5 mit der erfindungsgemässen Einrichtung erzeugte Pulverwolken, 4 and 5 powder clouds generated with the device according to the invention,

Fig. 6 eine bevorzugte Mundstücksöffnung im Axialschnitt, 6 shows a preferred mouthpiece opening in axial section,

Fig. 7 eine andere bevorzugte Mundstücksöffnung im Axialschnitt, und Fig. 7 shows another preferred mouthpiece opening in axial section, and

Fig. 8 einen vergrösserten Ausschnitt aus einer weiteren Ausführungsform im Axialschnitt. 8 shows an enlarged section from a further embodiment in axial section.

Die Einrichtung nach Fig. 1 kann die Form eines Pistolenkörpers 1 haben. Von diesem ist nur ein Teil gezeichnet. Er enthält einen Zerstäubungskanal 2 und einen Steuergaskanal 3 sowie Hochspannungsleitungen 4 und 5. Am Pistolenkörper 1 ist ein sogenanntes Zerstäubermundstück 6 lösbar befestigt, z.B. angesteckt. An der Trennstelle der Steckverbindung befinden sich elektrische Stecker 7 und 8 der Hochspannungsleitungen 4 und 5. Am Übergang des Zerstäubergaskanals 2 zum Mundstück 6 befindet sich eine Dichtung 9. Das Zerstäubergas, normalerweise Luft, des Kanals 2 mündet in eine Ringkammer 10, an die sich ein spiralförmiger Kanalabschnitt 11 anschliesst, in welchem das Zerstäubergas in eine rotierende Bewegung gebracht wird. Der spiralförmige Kanalabschnitt 11 ist durch ein Flachgewinde und eine koaxial angrenzende, glatte zylindrische Wand gebildet. Danach tritt das Zerstäubergas mit einer tangentialen Bewegungskomponente aus einem ringförmigen Schlitz 12 aus und erteilt dem über einen Kanal 13 zugeführten Zerstäubungsmaterial 14 eine Drall- bzw. Wirbelbewegung. Dadurch wird die Zerstäubung eingeleitet. Das Zerstäubungsmaterial 14 besteht bei dieser Ausführungsform aus Treibgas, normalerweise Luft, als Transportträger und von diesem Treibgas transportiertem pulverförmigem bis körnigem Beschichtungsmaterial. The device according to FIG. 1 can have the shape of a gun body 1. Only a part of this is drawn. It contains an atomizing channel 2 and a control gas channel 3 as well as high-voltage lines 4 and 5. A so-called atomizing nozzle 6 is detachably attached to the gun body 1, e.g. infected. At the separation point of the plug connection there are electrical plugs 7 and 8 of the high-voltage lines 4 and 5. At the transition from the atomizer gas channel 2 to the mouthpiece 6 there is a seal 9. The atomizer gas, normally air, of the channel 2 opens into an annular chamber 10, in which there are a spiral channel section 11 connects, in which the atomizing gas is brought into a rotating movement. The spiral channel section 11 is formed by a flat thread and a coaxially adjacent, smooth cylindrical wall. The atomizing gas then emerges from a ring-shaped slot 12 with a tangential movement component and gives the atomizing material 14 supplied via a channel 13 a swirling or swirling movement. This initiates atomization. The atomizing material 14 in this embodiment consists of propellant gas, normally air, as a transport carrier and powdery to granular coating material transported by this propellant gas.

Durch den Steuergaskanal 3 wird Steuergas in eine Ringkammer 15 geleitet, von der mehrere Bohrungen 16 in eine zweite Ringkammer 17 münden. Von ihr gelangt das Steuergas in einen Ringspalt 18. Je nach der austretenden Gasmenge und dem Gasaustrittswinkel wird der Durchmesser bzw. der Zerstäubungswinkel der Pulverwolke verkleinert oder vergrössert, die am Ende des Kanals 13 über eine Mündungsöffnung 26a austritt. Diese Mündungsöffnung 26a mit einer Mündungswand 26 ist über ihre gesamte Tiefe fortlaufend und progressiv in Strömungsrichtung trichterartig erweitert. Control gas is passed through the control gas channel 3 into an annular chamber 15, from which a plurality of bores 16 open into a second annular chamber 17. From there, the control gas reaches an annular gap 18. Depending on the amount of gas escaping and the gas outlet angle, the diameter or atomization angle of the powder cloud is reduced or increased, which emerges at the end of the channel 13 via an orifice opening 26a. This mouth opening 26a with a mouth wall 26 is continuously and progressively widened in a funnel-like manner over its entire depth.

Der Ringspalt 18 kann dadurch einstellbar sein, dass er gemäss Fig. 2 zwischen einem Mundstücksteil 29, der die Mündungsöffnung 26a aufweist, und einem verstellbar angeschraubten Aussenring 30 gebildet ist. Durch axiales Verstellen des Aussenringes 30 werden die den Ringspalt 18 bildenden Flächen der Teile 29 und 30 in ihrem Abstand und in ihrer Lage zueinander verändert. The annular gap 18 can be adjustable in that it is formed according to FIG. 2 between a mouthpiece part 29, which has the mouth opening 26a, and an adjustably screwed-on outer ring 30. By axially adjusting the outer ring 30, the surfaces of the parts 29 and 30 forming the annular gap 18 are changed in their spacing and in their position relative to one another.

Das pulverförmige Zerstäubungsmaterial kann in an sich bekannter Weise elektrostatisch aufgeladen werden (DE-PS 2 030 388). Die dafür erforderlichen Hochspannungsleitungen 4 und 5 sind über zwei Schutzwiderstände 19 und 20 an die Stecker 7 und 8 angeschlossen. Dadurch kann Hochspannung an Leitungen 21 und 21a gelangen, deren Enden Aufladeelektroden 22, 23, 24 und 25 bilden. The powdered atomization material can be charged electrostatically in a manner known per se (DE-PS 2 030 388). The high-voltage lines 4 and 5 required for this are connected to connectors 7 and 8 via two protective resistors 19 and 20. As a result, high voltage can reach lines 21 and 21a, the ends of which form charging electrodes 22, 23, 24 and 25.

Aus einem Ringspalt austretende rotierende Luft zur Zerstäubung von Lacken zu verwenden, ist an sich bekannt. Diese bekannte Einrichtung weist jedoch keine divergierende Mündungsöffnung auf, und es wird ein Zerstäubungsstrahl gemäss Fig. 3 erzeugt. It is known per se to use rotating air emerging from an annular gap for atomizing paints. However, this known device does not have a diverging mouth opening, and an atomizing jet according to FIG. 3 is generated.

Der zerstäubte Flüssigkeitsstrahl 35 enthält anfanglich einen dichten Strahlenkern 36. Ferner sind bei der Zerstäubung von Flüssigkeiten andere Kriterien massgebend als bei pulverförmigen Materialien. The atomized liquid jet 35 initially contains a dense jet core 36. Furthermore, other criteria apply to the atomization of liquids than for powdery materials.

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Anders als bei der bekannten Einrichtung wird bei der erfindungsgemässen Einrichtung das Zerstäubergas des Kanals 2 so eingeleitet, dass sich das Zerstäubungsmaterial 14 an die Öffnungswand 26 der sich trichterartig progressiv erweiternden Mündungsöffnung 26a anlegt. Bei dieser Betriebsart bildet sich an der Aussenfläche 27 des Mundstückes 6 eine Luftbewegung in Richtung des Pfeiles 28. Dadurch wird verhindert, dass sich auf dieser Fläche Pulver ablagert. Solches abgelagertes Pulver würde in periodischen Abständen in Form von Pulverbatzen auf das zu beschichtende Objekt fallen. Die Pulverwolke 37 hat bei ungehindertem Ausbreitungsraum eine Form gemäss Fig. 4. In contrast to the known device, the atomizing gas of the channel 2 is introduced in the device according to the invention in such a way that the atomizing material 14 bears against the opening wall 26 of the mouth opening 26a, which progressively widens like a funnel. In this operating mode, an air movement in the direction of arrow 28 is formed on the outer surface 27 of the mouthpiece 6. This prevents powder from being deposited on this surface. Such deposited powder would periodically fall on the object to be coated in the form of powder pats. The powder cloud 37 has a shape according to FIG. 4 with an unhindered expansion space.

Über den Ringspalt 18 zugeführte Steuerluft kann den Strahl 38 gemäss Fig. 5 verformen. Diese Pulverwolkenform 38 ist in denjenigen Fällen erwünscht, wo in die Tiefe gespritzt werden muss, beispielsweise beim Innenbeschichten eines U-Profils, Es ermöglicht gewissermassen den faraday-schen Käfig zu überwinden. Control air supplied via the annular gap 18 can deform the jet 38 according to FIG. 5. This powder cloud shape 38 is desired in those cases where it is necessary to spray in depth, for example when coating a U-profile on the inside. It makes it possible to overcome the Faraday cage to a certain extent.

Eine Beeinflussung der Grösse und Form der Pulverwolke ist auch möglich durch Umkonstruktion des die Mündungsöffnung 26a bildenden Mundstücksteiles 29 derart, dass wahlweise verschiedene Mundstücksteile 29 aufgesteckt werden können, welche unterschiedliche Winkel der Mündungswand 26 bezüglich einer achssenkrechten Ebene aufweisen. Die Mündungswand 26 ist in Strömungsrichtung progressiv erweitert. The size and shape of the powder cloud can also be influenced by redesigning the mouthpiece part 29 forming the mouth opening 26a in such a way that different mouthpiece parts 29 can be plugged on, which have different angles of the mouth wall 26 with respect to a plane perpendicular to the axis. The mouth wall 26 is progressively expanded in the direction of flow.

Die in den Fig. 6 und 7 gezeigten Winkelverhältnisse haben sich gemäss der Erfindung als besonders günstig erwiesen. Bei einem Winkel a von etwa 65° zwischen Pulverkanal 13 und Mündungsende des Zerstäubergasschlitzes 12 betragen die Winkel 6 zwischen der Zerstäuber-Mündungswand 26 und einer achssenkrechten Ebene 13a des Pulverkanals 13 gemäss Fig. 6 zwischen etwa 40° am stromaufwärtigen Anfang und minimal 0°, vorzugsweise etwa 5°, am stromabwärtigen Ende der Mündungsöffnung 26a. Bei einem Winkel a von etwa 85° betragen die Winkel 8 gemäss Fig. 7 zwischen etwa 25" am stromaufwärtigen Anfang und minimal 0°, vorzugsweise etwa 2,5°, am stromabwärtigen Ende der Mündungsöffnung 26a. The angular relationships shown in FIGS. 6 and 7 have proven to be particularly favorable according to the invention. At an angle a of approximately 65 ° between the powder channel 13 and the mouth end of the atomizer gas slot 12, the angles 6 between the atomizer mouth wall 26 and an axis-perpendicular plane 13a of the powder channel 13 according to FIG. 6 are between approximately 40 ° at the upstream beginning and a minimum of 0 °, preferably about 5 °, at the downstream end of the orifice 26a. At an angle a of approximately 85 °, the angles 8 according to FIG. 7 are between approximately 25 "at the upstream beginning and a minimum of 0 °, preferably approximately 2.5 °, at the downstream end of the mouth opening 26a.

Der äussere Mündungsteil 29 ist über ein Gewinde 39 axial einstellbar an einen inneren Mundstücksteil 40 angeschraubt. Durch diese axiale Verstellmöglichkeit kann die lichte Weite des Ringschlitzes 12 für das Zerstäubergas verändert werden. The outer mouth part 29 is screwed axially adjustable to an inner mouthpiece part 40 via a thread 39. The axial width of the ring slot 12 for the atomizing gas can be changed by this axial adjustment possibility.

Bei der Ausführung nach Fig. 8 mündet ein Zerstäubergaskanal 41 mit einem Winkel a von ungefähr 65° schräg in den Strömungsweg von pulverförmigem Zerstäubungsmaterial 42, das über einen Materialkanal 43 in eine Mündungsöffnung 44 strömt. Diese ist von einem Anfang 44a an, der gleichzeitig das Ende des Materialkanals 43 ist, in Strömungsrichtung fortlaufend und progressiv trichterartig erweitert. Der Abschnitt der Mündungswand 45 zwischen dem Anfang 44a und dem ringschlitzförmigen Auslass des Zerstäubergaskanals 41 braucht nicht progressiv zu verlaufen. Die Krümmung der Mündungswand 45 ist so bemessen, In the embodiment according to FIG. 8, an atomizer gas channel 41 opens at an angle a of approximately 65 ° into the flow path of powdered atomizing material 42, which flows into a mouth opening 44 via a material channel 43. From the beginning 44a, which is also the end of the material channel 43, this is continuously and progressively funnel-shaped in the flow direction. The section of the mouth wall 45 between the start 44a and the annular slot-shaped outlet of the atomizer gas channel 41 need not be progressive. The curvature of the mouth wall 45 is dimensioned

dass der Coanda-Effekt zur Wirkung kommt und dadurch das Zerstäubungsmaterial 42 bis zu einer gewünschten Auslassstelle 46 an dieser Mündungswand 45 festgehalten wird. Wenn eine Zerstäubungswolke 47 gleichförmiger Dichte ohne ausgeprägten Strahlenkern 48 auf diese Weise erzeugt werden soll, dann darf der Winkel ß zwischen einem resultierenden Energievektor 51 des Zerstäubungsmaterials 42 und einer Tangente 52 eines benachbarten Bereiches der Mündungswand 45 höchstens 30° betragen. Vorzugsweise beträgt dieser Winkel ß zwischen 6° und 10°. that the Coanda effect comes into effect and the atomization material 42 is thereby held to this outlet wall 45 up to a desired outlet point 46. If an atomizing cloud 47 of uniform density without a pronounced radiation core 48 is to be generated in this way, then the angle β between a resulting energy vector 51 of the atomizing material 42 and a tangent 52 of an adjacent area of the mouth wall 45 may not exceed 30 °. This angle β is preferably between 6 ° and 10 °.

Der Energievektor 51 ergibt sich als Resultierende aus dem axialen Energievektor 53 des Zerstäubungsmaterials 42 und dem zur Mündungswand 45 gerichteten Energievektor 54 des Zerstäubergases aus dem Kanal 41. Mit anderen Worten ausgedrückt, bedeutet dies, dass der Coanda-Effekt dann wirksam wird, wenn der Winkel ß zwischen der Mantelfläche des mit dem Gas radial auseinandergetriebenen Materialstromes und der Mündungswand 45 maximal 30° beträgt. Vorzugsweise beträgt der Winkel ß 7°. Das Zerstäubungsmaterial besteht bei dieser Ausführungsform aus pulverförmigem Material und einem Gas als Transportträger. Stromabwärts der schlitzförmigen Auslassöffnung 49 des Zerstäuberkanals 41 ist die Krümmung der Mündungswand 45 derart, dass die Tangenten 55 und 56 von zwei in Strömungsrichtung aufeinanderfolgenden Punkten 57 und 58 dieser Mündungswand 45 einen Winkel y von weniger als 30° einschliessen. Vorzugsweise liegt dieser Winkel y zwischen 6° und 10°. Günstig sind ungefähr 7°. The energy vector 51 results as a resultant from the axial energy vector 53 of the atomizing material 42 and the energy vector 54 of the atomizing gas from the channel 41 directed towards the mouth wall 45. In other words, this means that the Coanda effect takes effect when the angle ß between the lateral surface of the material flow radially dispersed with the gas and the mouth wall 45 is a maximum of 30 °. The angle β is preferably 7 °. In this embodiment, the atomizing material consists of powdery material and a gas as a transport carrier. Downstream of the slot-shaped outlet opening 49 of the atomizer channel 41, the curvature of the orifice wall 45 is such that the tangents 55 and 56 form an angle y of less than 30 ° from two points 57 and 58 of this orifice wall 45 which follow one another in the flow direction. This angle y is preferably between 6 ° and 10 °. About 7 ° is favorable.

In Fig. 8 befindet sich die Auslassöffnung 49 des Zerstäubergaskanals 41 im stromaufwärtigen Anfangsbereich der Krümmung der Mündungswand 45, während sie in Fig. 1 unmittelbar vor der trichterartigen Erweiterung angeordnet ist. Ansonsten entspricht der Zerstäubergaskanal 41 von Fig. 7 dem Kanal 2,11 von Fig. 1. Die Mündungswand 45 ist durch ein Mundstücksteil 60 gebildet, das über ein Gewinde, ähnlich dem Gewinde 39 von Fig. 1, mit einem inneren Mundstücksteil 61 axial verstellbar verbunden ist. Die beiden Teile 60 und 61 bilden zusammen ein Mundstück 62, welches im wesentlichen dem Mundstück 6 von Fig. 1 entspricht. Durch axiales Verstellen des äusseren Teiles 60 mit Bezug auf den inneren Teil 61 kann die Spaltweite der ring-schlitzartigen Auslassöffnung 49 des Zerstäubergaskanals 41 verändert werden. In FIG. 8, the outlet opening 49 of the atomizer gas channel 41 is located in the upstream initial region of the curvature of the orifice wall 45, while in FIG. 1 it is arranged immediately before the funnel-like expansion. Otherwise, the atomizer gas channel 41 from FIG. 7 corresponds to the channel 2.11 from FIG. 1. The mouth wall 45 is formed by a mouthpiece part 60 which is axially adjustable with an inner mouthpiece part 61 via a thread, similar to the thread 39 from FIG. 1 connected is. The two parts 60 and 61 together form a mouthpiece 62, which essentially corresponds to the mouthpiece 6 of FIG. 1. The gap width of the ring-slot-like outlet opening 49 of the atomizer gas duct 41 can be changed by axially adjusting the outer part 60 with respect to the inner part 61.

Durch den Coanda-Effekt kann zwischen dem Zerstäubungsmaterial 14 bzw. 42 und der Wand 26 bzw. 45 der Mündungsöffnung 26a bzw. 44 eine starke Reibung erzielt werden. Diese Reibung kann zur Erzeugung einer Reibungselektrizität verwendet werden, durch welche das Zerstäubungsmaterial so stark aufgeladen wird, dass Auflade-elektroden 22 bis 25 entfallen können. Dazu ist es erforderlich, dass der die Mündungsöffnung 26a bzw. 44 bildende Mundstücksteil 29 bzw. 60 ein wesentlich anderes spezifisches elektrisches Spannungspotential hat als das Zerstäubungsmaterial. Beispielsweise eignet sich für die Teile 29 und 60 Teflon bei Epoxy-Zerstäubungsmaterial und Polyester bei Plexiglas-Zerstäubungsmaterial. Due to the Coanda effect, a strong friction can be achieved between the atomizing material 14 or 42 and the wall 26 or 45 of the mouth opening 26a or 44. This friction can be used to generate friction electricity, by means of which the atomizing material is so strongly charged that charging electrodes 22 to 25 can be omitted. For this purpose, it is necessary that the mouthpiece part 29 or 60 forming the mouth opening 26a or 44 has a significantly different specific electrical voltage potential than the atomizing material. For example, Teflon is suitable for parts 29 and 60 for epoxy atomizing material and polyester for plexiglass atomizing material.

4 4th

5 5

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S S

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

641 691 PATENT CLAIMS

1. A method for atomizing atomizing material, which is expelled through a channel piece which is expanded in a funnel-like manner in the flow direction of this material, characterized in that the atomizing material is driven apart radially by gas introduced transversely to its direction of flow, such that it progressively expands from the wall of the funnel-like Channel piece is attracted by the resulting negative pressure according to the Coanda effect and flows essentially without reverse currents up to an outlet point on this channel wall.

2. The method according to claim 1, characterized in that the gas is introduced at an angle, the tip of which points in the flow direction of the atomizing material, of less than 90 ° into the atomizing material.

3. The method according to claim 1, characterized in that the gas is introduced into the atomizing material in the direction of a wall region of the funnel-like channel piece.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a swirling motion is forced on the atomizing material with the gas.

5. atomization device for carrying out the method according to claim 1, in particular for powdery coating material, with a material channel (13; 43) for the atomization material, a downstream, funnel-like mouth opening (26a; 44), which is free of internals , which would deflect the atomizing material substantially, and at least one gas channel (2, 11; 41) for introducing gas into the material flow from the side, characterized in that the mouth opening (26a; 44) is continuous in the direction of flow and with a steadily increasing Opening angle is widened and that the gas channel (2, 11; 41) and the mouth opening (26a; 44) are matched to one another so that the atomizing material (14; 42) is driven apart from the gas flow to the wall (26; 45) of the mouth opening and flows along this mouth wall, essentially without reverse flows, to an outlet point.

6. Atomizing device according to claim 5, characterized in that the gas channel (2, 11; 41) is designed such that the gas emerging from it gives the atomizing material (14; 42) a swirling movement.

7. Atomizing device according to claim 6, characterized in that the outlet (12; 49) of the gas channel (2, 11; 41) is adjustable.

8. Atomizing device according to claim 6, characterized in that the outlet end (12; 49) of the gas channel (2, 11; 41) at an angle (a), the tip of which points in the flow direction of the atomizing material (14; 42), between 65 ° and 85 ° to the material channel (13; 43).

9. Atomizing device according to claim 6, characterized in that the gas channel (2,11; 41) opens out near (or at the upstream beginning (44a) of the mouth opening (26a; 44) (12; 49).

10. Atomizing device according to claim 9, characterized in that the outlet end (12; 49) of the gas channel (2, 11; 41) is directed to an area of the wall (26; 45) of the mouth opening (26a, 44).

11. Atomizing device according to claim 5, characterized in that the wall (26; 45) of the mouthpiece opening (26a; 44) consists of a specific material to be generated with the atomizing material to generate frictional electricity.

12. Atomizing device according to claim 8, characterized in that the angle (5) between the mouth wall (26; 45) and a plane perpendicular to the material channel (13; 43) at the upstream start of the mouth opening (26a; 44) in the range between 40 ° and 25 ° and at the downstream end of the mouth opening in the range between 5 "and 0:.