DE102004055106A1

DE102004055106A1 - Delivery unit for an atomized material such as powder or fluid paints to a workpiece coating device has material air stream lead that widens downstream

Info

Publication number: DE102004055106A1
Application number: DE102004055106A
Authority: DE
Inventors: Joachim Pingel
Original assignee: P & S Pulverbeschichtungs und; P and S PULVERBESCHICHTUNGS- und STAUBFILTERANLAGEN GmbH
Current assignee: P & S Pulverbeschichtungs und; P and S PULVERBESCHICHTUNGS- und STAUBFILTERANLAGEN GmbH
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-05-24

Abstract

A delivery unit (11) for atomized material to a workpiece coating device (12) comprises a conducting unit (21) for a material air stream (19) that widens at least in a downstream section of the air stream. An independent claim is also included for a unit as above having an ionization device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgabevorrichtung für eine ein zerstäubbares Material auf ein Werkstück auftragende Vorrichtung, mit einer einen Materialluftstrom führenden Leitvorrichtung.The The invention relates to a dispenser for a sprayable Material on a workpiece applying device, with a material airflow leading to it Guide.

Unter zerstäubbaren Materialien werden im Rahmen der Erfindung Pulver oder Flüssigkeiten, wie beispielsweise flüssige oder pulverförmige Farben oder Lacke verstanden.Under sprayable In the context of the invention, materials are powders or liquids, such as liquid or powdery Colors or paints understood.

Auftragvorrichtungen, von denen ein Teil eine Abgabevorrichtung der eingangs genannten Art ist, dienen dazu, ein zerstäubbares Material auf einen Werkstoff aufzutragen. Derartige Auftragvorrichtungen umfassen eine Ionisiervorrichtung zum elektrischen Aufladen der Materialpartikel, die ein Leitungsrohr zur Durchleitung des mit den Materialpartikeln beaufschlagten Luftstroms, eine Hochspannungselektrode und eine bezüglich der vorgesehenen Flussrichtung des mit den Materialpartikeln beaufschlagten Luftstroms stromauf angeordnete Masseelektrode aufweisen. Außerdem ist eine Abgabevorrichtung in diesen Auftragvorrichtungen vorgesehen, mittels der die elektrisch aufgeladenen Materialpartikel in Richtung des geerdeten Werkstücks abgegeben werden.Applicators, of which a part of a dispensing device of the aforementioned Art is to serve a atomizable Apply material to a material. Such applicators include an ionizer for electrically charging the Material particles containing a conduit for passing the with the material particles acted upon air flow, a high voltage electrode and a respect the intended flow direction of acted upon by the material particles Having air flow upstream ground electrode. Besides that is a dispenser is provided in these applicators, by means of the electrically charged material particles in the direction of the grounded workpiece be delivered.

Entsprechende Auftragvorrichtungen sind beispielsweise aus der DE 27 22 100 C2 und der DE 195 42 863 A1 bekannt. Bei diesen Vorrichtungen ist die Hochspannungselektrode in Form wenigstens einer in den mit Pulver beaufschlagten Luftstrom ragenden Spitzenelektrode ausgestaltet, während die Masseelektrode als stumpfe Elektrode ebenfalls in unmittelbarem Kontakt mit dem Luftstrom steht. Durch diese Vorrichtung wird eine sehr gute Ionisierwirkung erzielt, da der mit Pulver beaufschlagte Luftstrom gegen die Stromrichtung von im elektrischen Feld ionisierten Gasmolekülen fließt und somit die elektrische Ladung besonders effektiv auf die Pulverpartikel übertragen wird.Corresponding applicators are for example from the DE 27 22 100 C2 and the DE 195 42 863 A1 known. In these devices, the high-voltage electrode is designed in the form of at least one projecting into the powder stream of air projecting tip electrode, while the ground electrode as a blunt electrode is also in direct contact with the air flow. By this device, a very good ionizing effect is achieved because the acted upon with powder air flow flows against the current direction of ionized in the electric field gas molecules and thus the electric charge is transferred to the powder particles particularly effective.

Ein gravierender Nachteil dieser Vorrichtungen ist, dass die Pulverpartikel, die im Bereich des sich zwischen den Elektroden ausbildenden elektrischen Feldes ionisiert werden, im Bereich der Elektroden angezogen werden und an der Oberfläche der Elektroden anhaften. Dadurch wird zum einen die Wirksamkeit der Elektroden vermindert, während zum anderen die Gefahr entsteht, dass es durch elektrische Durchschläge durch die sich ausbildende Isolierschicht zu einer Entzündung des Pulvers kommt. Um diesem Problem entgegen zu wirken, sind verschiedene Anordnungen zum Freispülen der Elektroden mit Spülluft entwickelt worden, die mit einem hohen konstruktiven Aufwand verbunden sind.One serious disadvantage of these devices is that the powder particles, in the region of forming between the electrodes electrical Field are ionized, are attracted to the area of the electrodes and on the surface adhering to the electrodes. This will on the one hand the effectiveness the electrodes is reduced during the other the danger arises that it is due to electrical breakdowns through the forming insulating layer to an inflammation of the Powder is coming. To counteract this problem are different Arrangements for flushing the electrodes with purging air been developed, which associated with a high design effort are.

Die PCT/EP 2004/011702 der Anmelderin, die auf der DE 103 48 716 basiert, verbessert schon die Vorrichtung gemäß der DE 195 42 863 A1 und DE 25 39 450 B2 . Der Offenbarungsgehalt der DE 103 48 716 der Anmelderin sowie der PCT/EP 2004/011702 soll vollumfänglich in den Offenbarungsgehalt dieser Patentanmeldung aufgenommen sein.PCT / EP2004 / 011702 of the Applicant, which issued on DE 103 48 716 already improves the device according to the DE 195 42 863 A1 and DE 25 39 450 B2 , The disclosure of the DE 103 48 716 The applicant and PCT / EP 2004/011702 is to be incorporated in full in the disclosure of this patent application.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Abgabevorrichtungen und damit auch die aus dem Stand der Technik bekannten Auftragvorrichtungen zu verbessern.It object of the present invention, which is known from the prior art known dispensing devices and thus also from the prior art to improve known applicators.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Abgabevorrichtung für eine ein zerstäubbares Material auf ein Werkstück auftragende Vorrichtung (Auftragvorrichtung), mit einer einen Materialluftstrom führenden Leitvorrichtung, wobei die Leitvorrichtung stromabwärts des Materialluftstroms wenigstens abschnittsweise sich aufweitend ausgestaltet ist. Durch diese Maßnahme ist eine sehr definierte Führung des elektrischen Feldes in der Leitvorrichtung möglich, so dass eine verbesserte Ladung des zerstäubbaren Materials erreicht wird.Is solved this task by a dispenser for a sprayable Material on a workpiece applying device (applicator), with a material airflow leading guide, wherein the guide device downstream of the material air flow at least in sections, it is widening. By This measure is a very defined leadership of the electric field in the guiding device possible, so that an improved Charge of atomizable material is reached.

Materialpartikel eines zerstäubten Materials liegen im Rahmen der Erfindung in der Form von Pulverpartikeln oder zerstäubten Flüssigkeitströpfchen vor. Unter zerstäubbarem Material wird insbesondere ein pulverförmiger Stoff oder ein pulverförmiges Material verstanden, das insbesondere zur Beschichtung von Werkstücken, insbesondere elektrisch geerdeten Werkstücken vorgesehen ist. Zum Beispiel kann auf diese Art und Weise ein pulverförmig aufbereiteter Kunststofflack auf ein Werkstück aufgetragen werden.material particles an atomized one Materials are within the scope of the invention in the form of powder particles or atomized Liquid droplets before. Under atomizable Material is in particular a powdery material or a powdery material understood, in particular for the coating of workpieces, in particular electrically grounded workpieces is provided. For example, in this way, a powdered Plastic paint on a workpiece be applied.

Besonders effizient ist die Abgabevorrichtung dann, wenn die Leitvorrichtung ein Rohr umfasst, das ausgebildet ist, um den Materialluftstrom im Innenraum des Rohres zu führen. Das Rohr ist vorzugsweise rotationssymmetrisch, wenigstens spiegelsymmetrisch bzw. zweifach spiegelsymmetrisch, ausgebildet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist in einem sich aufweitenden Abschnitt der Leitvorrichtung eine Hochspannungselektrode der Auftragvorrichtung aufnehmbar.Especially Efficient, the dispenser is when the guide comprises a tube which is adapted to the material air flow in the Interior of the pipe to lead. The tube is preferably rotationally symmetric, at least mirror-symmetrical or doubly mirror-symmetrical, formed. In a particularly preferred embodiment is in a widening portion of the guide a High voltage electrode of the applicator can be received.

Eine Weiterbildung der Erfindung, die eigenständigen erfinderischen Charakter aufweist, ist dadurch gegeben, dass sich der aufweitende Abschnitt stromabwärts von dem Aufnahmebereich der Hochspannungselektrode um ein mehrfaches der räumlichen Ausmaße des Aufnahmebereichs erstreckt. Durch die entsprechend zurückgesetzte Hochspannungselektrode, die in der Abgabevorrichtung aufnehmbar ist, wird ein eingeschnürtes elektrisches Feld im Innenraum der Leitvorrichtung erzeugt, was eine erheblich bessere Aufladung des zerstäubbaren Materials hervorruft. Hierdurch wird auch ein relativ großer Abstand von der Vorderseite der Abgabevorrichtung zur Hochspannungselektrode erreicht, so dass der Abstand zum Werkstück hierdurch auch zumindest diesen relativ großen Mindestabstand aufweist. Hierdurch erhöht sich die Sicherheit beim Auftragen des zerstäubbaren Materials auf das entsprechende Werkstück. Die Länge bzw. der Abstand des sich aufweitenden Abschnitts stromabwärts von dem Aufnahmebereich der Hochspannungselektrode ist vorzugsweise das zwei- bis sechsfache der räumlichen Ausmaße des Aufnahmebereichs oder der Länge der Hochspannungselektrode.A development of the invention, which has independent inventive character, is given by the fact that the expanding portion extends downstream of the receiving area of the high voltage electrode by a multiple of the spatial dimensions of the receiving area. By appropriately reset high-voltage electrode, the in the dispenser on is acceptable, a constricted electric field is generated in the interior of the guide, which causes a significantly better charge of the atomizable material. As a result, a relatively large distance from the front of the dispensing device to the high-voltage electrode is achieved, so that the distance to the workpiece thereby also has at least this relatively large minimum distance. This increases the safety when applying the atomizable material to the corresponding workpiece. The length of the expanding portion downstream of the receiving area of the high voltage electrode is preferably two to six times the spatial dimensions of the receiving area or the length of the high voltage electrode.

Eine sehr effiziente Führung des Materialluftstroms ist dann gegeben, wenn eine Führungsleitung für einen Mantelluftstrom in der Abgabevorrichtung vorgesehen ist. Hierdurch wird ein über weite Strecken laminarer Materialluftstrom erzeugt. Durch diesen über weite Strecken laminaren Materialluftstrom kann eine sehr gleichmäßige und materialsparende Verteilung des Materials auf dem Werkstück geschehen.A very efficient leadership the material air flow is given when a leader for a Mantelluftstrom is provided in the dispenser. hereby will be over long stretches produce laminar material airflow. Through this over wide Stretching laminar material airflow can be a very uniform and material-saving distribution of the material on the workpiece done.

Vorzugsweise ist die Führungsleitung im Querschnitt ringförmig ausgebildet. Die Führungsleitung kann auch in Form einer Ellipse oder einer anderen geometrischen Figur ohne scharfe Ecken vorliegen. Außerdem ist vorzugsweise die Führungsleitung derart in der Abgabevorrichtung angeordnet, dass ein Mantelluftstrom außerhalb von dem Materialluftstrom erzeugbar ist. Der Mantelluftstrom kann dann außerhalb des Materialluftstroms strömen und diesen umschließen.Preferably is the leader in cross-section annular educated. The management can also be in the form of an ellipse or another geometric Figure present without sharp corners. In addition, preferably the conduit arranged in the dispensing device such that a shell air flow outside can be generated by the material air flow. The shell air flow can then outside to flow the material air flow and enclose this.

Wenn die Aufweitung der Leitvorrichtung wenigstens abschnittsweise konisch ist, ist eine besonders gleichmäßige Feldverteilung realisierbar, so dass eine gleichmäßige und effiziente Aufladung der Materialpartikel ermöglicht ist. Der Innenraum der Leitvorrichtung ist vorzugsweise wenigstens abschnittsweise stumpfkegelförmig, wobei die Stumpffläche stromaufwärts des Materialluftstroms angeordnet ist und die Stumpfgrundfläche stromabwärts des Materialluftstroms. Vorzugsweise liegt der Aufweitungswinkel zwischen 5° und 30°, insbesondere zwischen 10° und 25° und besonders vorzugsweise bei ca. 20°. Die geometrische Form des Innenraums kann auch eine andere als eine wenigstens abschnittsweise Stumpfkegelform sein, wie beispielsweise eine Form mit Schnitten, die senkrecht zur Strömungsrichtung elliptisch sind oder annähernd rechteckig oder quadratisch, allerdings mit abgerundeten Ecken.If the widening of the guide at least partially conical is, is a particularly uniform field distribution feasible, allowing a uniform and efficient charging allows the material particles is. The interior of the guide device is preferably at least partially frusto-conical, the stump area upstream the material air flow is arranged and the stump base downstream of the Material airflow. Preferably, the expansion angle is between 5 ° and 30 °, especially between 10 ° and 25 ° and particularly preferably at about 20 °. The geometric shape of the interior can also be other than one be at least partially frustoconical shape, such as a shape with cuts that are elliptical perpendicular to the flow direction or approximately rectangular or square, but with rounded corners.

Eine besonders effiziente laminare Strömung ist dann möglich, wenn der geringste Abstand zwischen einer ersten inneren Wand der Führungsleitung zu einer nächstgelegenen zweiten inneren Wand der Leitvorrichtung zwischen 0,2 und 5 mm liegt.A particularly efficient laminar flow is possible when the smallest distance between a first inner wall of the guide line to a nearest second inner wall of the guide between 0.2 and 5 mm.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Abgabevorrichtung für eine ein zerstäubbares Material auf ein Werkstück auftragende Vorrichtung (Auftragvorrichtung) mit einer einen Materialluftstrom führenden Leitvorrichtung, die insbesondere wie vorstehend dargestellt ist, ausgeführt ist, gelöst, wobei wenigstens ein Abschnitt einer zweiten inneren Wand der Leitvorrichtung poröses Material umfasst und/oder eine raue Oberfläche.The Task is further by a dispenser for a dustable Material on a workpiece applying device (applicator) with a material airflow leading guide, in particular as stated above, is executed, solved, wherein at least a portion of a second inner wall of the guide porous Material includes and / or a rough surface.

Durch diese Ausbildung der erfindungsgemäßen Abgabevorrichtung ist eine laminare Strömung des Materialluftstroms im Innenraum der Leitvorrichtung ermöglicht. Außerdem werden dadurch die Reibungsverluste an der zweiten inneren Wand, nämlich der Innenwand der Leitvorrichtung mit dem Materialluftstrom und dem in den im Materialluftstrom enthaltenen Material verringert, wodurch eine Vorrichtung zum Auftragen umfassend eine erfindungsgemäße Abgabevorrichtung mit weniger Druckluft gefahren werden kann, wodurch sich insbesondere auch wieder ein langsamerer Materialluftstrom ergibt, der bevorzugt ist. Die geringere Reibung und damit die laminare Strömung an der zweiten inneren Wand ermöglicht es auch, den Aufweitungswinkel der Leitvorrichtung zu vergrößern, ohne dass turbulente Strömungen entstehen. Insgesamt ist somit eine „weichere Materialwolke", die das zu beschichtende Material beaufschlagen soll, möglich.By This embodiment of the dispensing device according to the invention is a laminar flow the material air flow in the interior of the guide allows. Furthermore be characterized the friction losses on the second inner wall, namely the Inner wall of the guide with the material air flow and the reduced in the material contained in the material air flow, causing a device for applying comprising a dispensing device according to the invention can be driven with less compressed air, which in particular also again gives a slower material air flow, which is preferred. The lower friction and thus the laminar flow at the second inner Wall allows it also to increase the expansion angle of the guide without that turbulent currents arise. Overall, therefore, a "softer material cloud", which is the material to be coated should be able to act on.

Eine raue Oberfläche kann durch Schleifen, vorzugsweise in Materialluftstromrichtung, mit beispielsweise einem Schleifpapier zwischen einer zweihunderter Körnung und einer achthunderter Körnung geschehen. Es kann auch eine Oberfläche vorgesehen sein, die einer Haihaut nachempfunden ist, also Rillen in Materialluftstromrichtung aufweist. Das poröse Material kann beispielsweise ein Polyethylen (porös) sein.A rough surface can by grinding, preferably in Materialiuftuftrichtung, with, for example, a sandpaper between a two hundredth granulation and an eight hundred grit happen. It can also be provided a surface, the one Shark skin is modeled, so grooves in Materialiuftuftrichtung having. The porous one Material may be, for example, a polyethylene (porous).

Wenn das Material der Leitvorrichtung zwischen der ersten inneren Wand und der zweiten inneren Wand im Wesentlichen aus einem porösen Material besteht, ist eine besonders einfache Fertigung der Leitvorrichtung möglich.If the material of the guide between the first inner wall and the second inner wall substantially of a porous material exists is a particularly simple production of the guide possible.

Die Abgabevorrichtung umfasst vorzugsweise einen Verbindungsmechanismus zu einer Basisvorrichtung, wobei die Auftragvorrichtung die Abgabevorrichtung und die Basisvorrichtung umfasst. Hierdurch kann ein einfacher Austausch der Abgabevorrichtung an die jeweiligen gewünschten Gegebenheiten beim Materialauftrag geschehen, ohne dass eine vollständige neue Auftragvorrichtung angeschafft werden müsste. Ferner ist es durch diese vorzugsweise Ausgestaltung der Abgabevorrichtung möglich, kostengünstig und einfach Verschleißteile auszutauschen. Der Verbindungsmechanismus ist vorzugsweise form- und/oder kraftschlüssig und umfasst insbesondere vorzugsweise ein Gewinde oder einen Bajonettverschluss. In der Ausgestaltung mit dem Gewinde ist dieses vorzugsweise selbstsichernd ausgestaltet.The dispenser preferably comprises a connection mechanism to a base device, the application device comprising the dispenser and the base device. In this way, a simple replacement of the dispensing device to the respective desired circumstances in the material order done without a complete new application device would have to be purchased. Further, it is through this before Preferably embodiment of the dispenser possible, inexpensive and easy to replace wearing parts. The connecting mechanism is preferably positive and / or non-positive and, in particular, preferably comprises a thread or a bayonet closure. In the embodiment with the thread this is preferably designed self-locking.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung zum Auftragen (Auftragvorrichtung) eines zerstäubbaren Materials auf ein Werkstück, mit einer Vorrichtung zum Zuführen eines mit zerstäubten Materialpartikeln beaufschlagten Luftstroms (Materialluftstrom), einer Ionisiervorrichtung zum elektrischen Aufladen der Materialpartikel, wobei die Ionisiervorrichtung ein Leitungsrohr zur Durchleitung des Materialluftstroms, eine Hochspannungselektrode und eine bezüglich der vorgesehenen Flussrichtung stromauf angeordnete Masseelektrode aufweist, und mit einer Vorrichtung zur Abgabe (Abgabevorrichtung) der elektrisch aufgeladenen Materialpartikel in Richtung des geerdeten Werkstücks der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Art gelöst. Die Vorrichtung zum Auftragen des zerstäubbaren Materials bzw. die Auftragvorrichtung kann ansonsten beispielsweise wie in der PCT/EP 2004/011702 ausgestaltet sein. Insbesondere kann die Masseelektrode in der Auftragvorrichtung als eine den mit den Materialpartikeln oder das Leitungsrohr beauf schlagten Luftstrom wenigstens teilweise umschließende Ringelektrode ausgeführt sein. Die Masseelektrode hat insofern entweder direkt Kontakt mit dem Materialluftstrom oder das Leitungsrohr hat Kontakt mit dem Materialluftstrom und die Masseelektrode ist um das Leitungsrohr angeordnet. Insbesondere vorzugsweise ist die Masseelektrode als Ringelektrode ausgebildet, wodurch eine effektive großflächige Abfuhr von ionisierten Gasmolekülen, die an der Hochspannungselektrode erzeugt worden sind, und eine homogene Verteilung des elektrischen Felds im Inneren des Leitungsrohrs ermöglicht ist.The The object is further achieved by a device for applying (application device) a sprayable Material on a workpiece, with a device for feeding one with atomized Material particles acted upon air flow (material air flow), an ionizing device for electrically charging the material particles, wherein the ionizing device is a conduit for passage the material air flow, a high voltage electrode and with respect to the having flow direction arranged upstream earth electrode, and with a device for dispensing (dispensing device) of the electrically charged material particles in the direction of the grounded workpiece of the above-described type according to the invention solved. The device for applying the atomizable material or the Applicator can otherwise, for example, as in the PCT / EP 2004/011702 be designed. In particular, the ground electrode in the applicator as the one with the material particles or the conduit beauf beat air flow at least partially enclosing ring electrode accomplished be. The ground electrode has so far either direct contact with the material air flow or the pipe has contact with the material air flow and the ground electrode is disposed around the conduit. Especially Preferably, the ground electrode is designed as a ring electrode, resulting in effective large-scale drainage of ionized gas molecules, which have been generated at the high voltage electrode, and a homogeneous distribution of the electric field inside the conduit allows is.

Wenn im Innenraum der Abgabevorrichtung ein Verdrängungskörper vorgesehen ist, kann der Aufweitungswinkel der Leitvorrichtung noch weiter vergrößert werden. Hierdurch kann die Abgabevorrichtung und damit die Auftragvorrichtung kürzer bauend ausgestaltet werden. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der sich die Ausdehnung des Verdrängungskörpers in Stromrichtung des Materialluftstroms wenigstens abschnittsweise quer zum Materialluftstrom vergrößert. Bei einem sich aufweitenden Innenraum einer Leitvorrichtung weist dann der Verdrängungskörper vorzugsweise eine Konusform auf, wobei der Querschnitt mit dem kleineren Durchmesser stromaufwärts des Materialluftstroms angeordnet ist und der Querschnitt mit dem größeren Durchmesser stromabwärts. Es ist auch bevorzugt, einen Verdrängungskörper vorzusehen, der eine Art Doppelkonusform aufweist, die also abschnittsweise quer zum Materialluftstrom sich vergrößert und dann wieder verkleinert. Hierzu wird insbesondere auf 2 verwiesen.If a displacement body is provided in the interior of the dispenser, the expansion angle of the guide can be further increased. As a result, the dispensing device and thus the application device can be made shorter. Particularly preferred is an embodiment in which the expansion of the displacement body in the direction of flow of the material air flow increases at least in sections transversely to the material air flow. In the case of a widening interior of a guide device, the displacement body then preferably has a cone shape, wherein the smaller diameter cross section is arranged upstream of the material air flow and the cross section with the larger diameter downstream. It is also preferred to provide a displacement body which has a kind of double-cone shape, which thus increases in sections transversely to the material air flow and then reduced again. This is in particular on 2 directed.

Sehr effizient ist die erfindungsgemäße Auftragvorrichtung dann, wenn der Verdrängungskörper in Stromrichtung des Materialluftstroms bewegbar ist. Hierdurch kann die Auftragvorrichtung an die Bedingung bei dem Auftrag des Materials auf das jeweilige Werk stück effizient angepasst werden, beispielsweise an das jeweilige Material.Very efficient is the application device according to the invention then when the displacement body in Current direction of the material air flow is movable. This can the applicator to the condition at the order of the material piece on the respective work be adapted efficiently, for example, to the respective material.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten wird ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:The Invention will be described below without limiting the general inventive concept an embodiment described with reference to the drawings. Regarding all in the Text not closer explained Details of the invention becomes explicit referred to the drawings. Show it:

1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Auftragvorrichtung umfassend eine erfindungsgemäße Abgabevorrichtung und einen Teil einer dazugehörigen Basisvorrichtung, 1 1 is a schematic sectional view of an applicator device according to the invention comprising a dispensing device according to the invention and a part of an associated base device,

2 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Auftragvorrichtung, und 2 a schematic sectional view of another application device according to the invention, and

3 eine schematische Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Auftragvorrichtung. 3 a schematic sectional view of a third embodiment of an applicator device according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Auftragvorrichtung 12 umfassend eine erfindungsgemäße Abgabevorrichtung 11, die in eine Basisvorrichtung 10 eingeschraubt ist, wobei von der Basisvorrichtung 10 nur ein Teil dargestellt ist. Eine vollständige Auftragvorrichtung 12 ist beispielsweise in der 1 der PCT/EP 2004/011702 bzw. der prioritätsbegründenden Anmeldung zu dieser PCT-Anmeldung, nämlich der DE 103 48 716 dargestellt. Bei der Vorrichtung gemäß 1 handelt es sich um eine Weiterbildung des Gegenstands dieser Anmeldungen. Insbesondere ist eine Abgabevorrichtung 11 vorgesehen, die in eine Basisvorrichtung 10 über ein Gewinde 15 eingeschraubt werden kann. 1 shows a schematic representation of an applicator device according to the invention 12 comprising a dispensing device according to the invention 11 placed in a base device 10 is screwed in, wherein from the base device 10 only one part is shown. A complete application device 12 is for example in the 1 PCT / EP 2004/011702 or the priority application for this PCT application, namely the DE 103 48 716 shown. In the device according to 1 it is a further development of the subject matter of these applications. In particular, a dispenser 11 provided in a base device 10 over a thread 15 can be screwed.

Das Gewinde 15 ist vorzugsweise selbstsichernd ausgestaltet. Die Auftragvorrichtung 12 umfasst die Abgabevorrichtung 11 und die Basisvorrichtung 10.The thread 15 is preferably designed self-locking. The applicator device 12 includes the dispenser 11 and the base device 10 ,

Die Abgabevorrichtung 11 umfasst insbesondere ein Mantelgehäuse 14, das ein Außengewinde aufweist. Die Basisvorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 13, das ein Innengewinde umfasst. Ein Materialluftstrom 19 wird durch einen Materialluftstromeinlass 16 der Basisvorrichtung 10 in Pfeilrichtung dem Innenraum 20 der Abgabevorrichtung 11 zugeführt. Hierbei durchströmt der Materialluftstrom 19 einen Bereich des Materialluftstromeinlasses 16, an dem eine Masseelektrode 30 angeordnet ist. Sowohl durch den Materialluftstrom 19 als auch ein sich zwischen der Hochspannungselektrode 18 und der Masseelektrode 30 ausbildendes elektrisches Feld, das nicht dargestellt ist, werden die Materialpartikel, die in dem Materialluftstrom 19 enthalten sind, beschleunigt. Im Bereich des Materialluftstromeinlasses 16 und im Bereich des Innenraums 20, die ringförmig mit ungefähr gleichem Querschnitt ausgebildet sind, ist mittig eine Isolierung 17 vorgesehen, die die Hochspannung von dem Materialluftstrom 19 in diesen Bereichen fernhält.The dispenser 11 includes in particular a jacket housing 14 having an external thread. The basic device 10 includes a Ge housing 13 which includes an internal thread. A material airflow 19 is passed through a material airflow inlet 16 the basic device 10 in the direction of the arrow to the interior 20 the dispenser 11 fed. This flows through the material air flow 19 a portion of the material airflow inlet 16 at which a ground electrode 30 is arranged. Both by the material airflow 19 as well as between the high voltage electrode 18 and the ground electrode 30 forming electric field, which is not shown, the material particles that are in the material air flow 19 are accelerated. In the area of the material air flow inlet 16 and in the area of the interior 20 , which are annularly formed with approximately the same cross-section, is in the middle an insulation 17 provided that the high voltage of the material air flow 19 keeps away in these areas.

Im Bereich der Hochspannungselektrode 18, die dazu dient, die Materialpartikel in dem Materialluftstrom 19 aufzuladen, weitet sich der Innenraum 22 konisch auf. Durch die konische Aufweitung des Innenraums 22 ist das elektrische Feld, das durch Feldlinien 23 angedeutet ist, zunächst eingeschnürt, wodurch sich eine bessere bzw. erhöhte Aufladung der Materialpartikel ergibt. Die Hochspannungselektrode 18, die in diesem Ausführungsbeispiel ein Bestandteil des Basisteils 10 ist, wird in einen Aufnahmebereich 26 der Abgabevorrichtung 11 angeordnet. Der Aufweitungswinkel α beträgt in diesem Ausführungsbeispiel ca. 12°.In the area of the high voltage electrode 18 which serves the material particles in the material air stream 19 To charge, the interior expands 22 conical. Due to the conical widening of the interior 22 is the electric field created by field lines 23 is indicated, initially constricted, resulting in a better or increased charge of the material particles. The high voltage electrode 18 , which in this embodiment is a part of the base part 10 is, is in a recording area 26 the dispenser 11 arranged. The expansion angle α is approximately 12 ° in this embodiment.

Ein Teil der Feldlinien 23 ist in dem Innenraum 22 des sich aufweitenden Konus der Leitvorrichtung 21 dargestellt. Um den äußeren Umfang der Leitvorrichtung 21 ist eine Führungsleitung 24 vorgesehen, die nach außen hin von einem Mantelgehäuse 14 begrenzt ist. Durch die Führungsleitung 24 ist es möglich, einen Mantelluftstrom 25 strömen zu lassen, der in diesem Ausführungsbeispiel ringförmig um den Materialluftstrom 19 aus der Abgabevorrichtung 11 austritt. Hierdurch wird eine laminare Strömung des Materialluftstroms zum Werkstück, das nicht in 1 dargestellt ist, hin erreicht.Part of the field lines 23 is in the interior 22 the widening cone of the guide 21 shown. Around the outer circumference of the guide 21 is a leader 24 provided outwardly from a shell casing 14 is limited. By the management 24 is it possible to have a jacket airflow 25 to flow, in this embodiment, annular around the material air flow 19 from the dispenser 11 exit. As a result, a laminar flow of the material air flow to the workpiece that is not in 1 is shown, reached out.

Durch den relativ großen Abstand der Hochspannungselektrode 18 zum Ausgang des Mantelluftstroms 19, d.h. zum Ende der Abgabevorrichtung 11 hin (in diesem Ausführungsbeispiel ist der Abstand fast fünf mal so groß wie die räumliche Erstreckung der Hochspannungselektrode 18 bzw. der Aufnahmebereich 26), kann die Auftragvorrichtung 12 mit einer höheren Spannung betrieben werden, ohne dass Sicherheitsaspekte hierbei zu kurz kommen.Due to the relatively large distance of the high voltage electrode 18 to the outlet of the jacket airflow 19 ie to the end of the dispenser 11 (In this embodiment, the distance is almost five times as large as the spatial extent of the high voltage electrode 18 or the recording area 26 ), the order device can 12 be operated with a higher voltage, without safety aspects come here too short.

Eine besonders effektive laminare Strömung ist dann möglich, wenn der Abstand der inneren Wand 27 der Führungsleitung 24 zu der inneren Wand 28 der Leitvorrichtung 21 im Bereich von 0,2 und 5 mm liegt. Hierbei ist der nächste Abstand zu verstehen, der in diesem Ausführungsbeispiel am Ausgang der Abgabevorrichtung 11 angeordnet ist.A particularly effective laminar flow is possible if the distance of the inner wall 27 the management 24 to the inner wall 28 the guide device 21 in the range of 0.2 and 5 mm. Here, the next distance to understand, in this embodiment, at the output of the dispenser 11 is arranged.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auftragvorrichtung 12, umfassend eine Abgabevorrichtung 11 und eine Basisvorrichtung 10, wobei Abgabevorrichtung 11 und Basisvorrichtung 10 mittels eines Gewindes 15 ineinander geschraubt sind, in schematischer Schnittdarstellung. Im Unterschied zu 1 umfasst der Aufnahmebereich 26 die vollständige Leitvorrichtung 21. Die Hochspannungselektrode 18 ist derart weit in die Leitvorrichtung 21 hinein angeordnet, dass diese sogar über den Rand des Ausgangs der Leitvorrichtung 21 hinausragt. Zudem ist ein Verdrängungskörper 31 vorgesehen, der in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 in Schieberichtung 32 bzw. 32' verschiebbar ist. Der Verdrängungskörper 31 ist derart fest an der Isolierung 17 fixierbar, dass dieser weder durch den Materialluftstrom noch durch die üblichen Bewegungen der Auftragvorrichtung 12 sich von alleine verschieben kann. 2 shows a further embodiment of an applicator device according to the invention 12 comprising a dispenser 11 and a base device 10 , wherein dispensing device 11 and basic device 10 by means of a thread 15 are screwed into each other, in a schematic sectional view. In contrast to 1 includes the recording area 26 the complete guide 21 , The high voltage electrode 18 is so far into the guide 21 arranged in that even beyond the edge of the exit of the guide 21 protrudes. In addition, a displacement body 31 provided in the embodiment according to 2 in sliding direction 32 respectively. 32 ' is displaceable. The displacement body 31 is so strong on the insulation 17 fixable, that this neither by the material air flow nor by the usual movements of the applicator 12 can move by itself.

Die Verwendung eines Verdrängungskörpers 31 dient dazu, die Expansion des Materialluftstroms in dem Innenraum 22 der Leitvorrichtung 21 zu vergrößern. Durch Vorsehen des Verdrängungskörpers 31 kann der Aufweitungswinkel α größer als ohne Verdrängungskörper 21 vorgesehen sein. Durch die vergrößerte Expansion des Materialluftstroms bzw. dem größeren Aufweitungswinkel α kann die Abgabevorrichtung 11 und damit auch die Auftragvorrichtung 12 kürzerbauend gestaltet sein. Außerdem kann der Strömungswiderstand des Materialluftstroms hierdurch verringert werden, was dazu führt, dass der Materialluftstrom mit einem niedrigeren Luftdruck und einer niedrigeren Luftgeschwindigkeit gefördert werden kann. Dieses führt zu einer „weicheren Materialwolke", was zu besseren Auftragergebnissen auf Werkstücken führt. Der Verdrängungskörper 31 sorgt insbesondere dafür, dass der Materialluftstrom auch bei größeren Aufweitungswinkeln α noch zu einer laminaren Strömung führt.The use of a displacement body 31 serves to expand the material air flow in the interior 22 the guide device 21 to enlarge. By providing the displacement body 31 can the expansion angle α greater than without displacement body 21 be provided. Due to the increased expansion of the material air flow or the larger expansion angle α, the dispensing device 11 and thus also the applicator 12 designed to be shorter. In addition, the flow resistance of the material air flow can thereby be reduced, which results in that the material air flow can be promoted with a lower air pressure and a lower air speed. This leads to a "softer material cloud", which leads to better order results on workpieces 31 ensures in particular that the material air flow still leads to a laminar flow even with larger expansion angles α.

Eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung ist in 3 in schematischer Schnittdarstellung gezeigt. In 3 ist das Material der Leitvorrichtung 21 porös ausgestaltet, beispielsweise durch ein poröses Polyethylen. Hierdurch kann wie bei einem so genannten Haihaut-Effekt oder bei einem Golfball eine über weite Strecken laminare Strömung bzw. einer Strömung mit geringer Reibung und damit geringem Widerstand an der zweiten inneren Wand 28 erreicht werden. Es reicht unter Umständen auch aus, nur einen Oberflächenbereich der zweiten inneren Wand 28 porös auszugestalten bzw. die Oberfläche der zweiten inneren Wand 28 durch Schleifen anzurauen, beispielsweise mit einer Körnung eines zweihunderter bis achthunderter Schleifpapiers. Die Oberfläche der zweiten inneren Wand 28 kann auch wie eine Haihaut mit Rillen versehen sein, die in Materialluftstromrichtung ausgerichtet sind. Auch der Verdrängungskörper aus 2 und/oder die Isolierung 17 kann vollständig oder wenigstens teilweise aus porösem Material bestehen. Alternativ hierzu können auch die entsprechenden Oberflächen rau oder mit Riefen, beispielsweise wie bei einer Haihaut, versehen sein.Another embodiment of the invention is in 3 shown in a schematic sectional view. In 3 is the material of the guide 21 porous, for example, by a porous polyethylene. As a result, as in the case of a so-called shark-skin effect or in the case of a golf ball, a laminar flow over long distances or a flow with low friction and thus low resistance at the second inner wall 28 be achieved. It may also be sufficient, only a surface area of the second inner wall 28 porous or the surface of the second inner wall 28 by grinding, for example, with a grain of a two hundred to eight hundred sandpaper. The surface surface of the second inner wall 28 can also be grooved like a sharkskin, oriented in the direction of material flow. Also the repressive body 2 and / or the insulation 17 may be completely or at least partially made of porous material. Alternatively, the corresponding surfaces can be rough or with grooves, for example, as in a shark skin, be provided.

Durch die erfindungsgemäßen Abgabevorrichtungen 11 bzw. Auftragvorrichtungen 12 ist es möglich, den Verbrauch an Pressluft deutlich zu minimieren und den Luftdruck sowie die Luftgeschwindigkeit am Austritt der Abgabevorrichtung 11 deutlich zu verringern. Hierdurch können entsprechend „weiche Materialwolken" bzw. „weiche Pulverwolken" erzeugt werden, die zu besseren Ergebnissen beim Auftrag auf die Werkstücke führen. Aufgrund der geringeren Menge an Druckluft bzw. Luft und damit der geringeren Menge an Material kann eine gleichmäßige feine Wolke des Materials erzeugt werden. Hierdurch wird der Luftwiderstand in dem Trichter verringert, so dass auch weniger geladene Luftionen erzeugt werden, was schließlich auch wieder zu einem besseren Auftrag von Material auf das Werkstück führt.By the dispensing devices according to the invention 11 or applicators 12 it is possible to significantly reduce the consumption of compressed air and the air pressure and the air velocity at the outlet of the dispenser 11 significantly reduce. As a result, "soft clouds of material" or "soft powder clouds" can be generated accordingly, which lead to better results when applied to the workpieces. Due to the smaller amount of compressed air or air and thus the smaller amount of material a uniform fine cloud of the material can be produced. As a result, the air resistance is reduced in the hopper, so that less charged air ions are generated, which eventually leads to a better order of material on the workpiece.

1010: Basisvorrichtungbased device
1111: Abgabevorrichtungdispenser
1212: Auftragvorrichtungapplicator
1313: Gehäusecasing
1414: Mantelgehäusecover housing
1515: Gewindethread
1616: MaterialluftstromeinlassMaterial intake airflow
1717: Isolierunginsulation
1818: HochspannungselektrodeHigh-voltage electrode
1919: MaterialluftstromMaterial airflow
2020: Innenrauminner space
2121: Leitvorrichtungguide
2222: Innenrauminner space
2323: Feldlinienfield lines
2424: Führungsleitungconduit
2525: MantelluftstromOuter air stream
2626: Aufnahmebereichreception area
2727: erste innere Wandfirst inner wall
2828: zweite innere Wandsecond inner wall
3030: Masseelektrodeground electrode
3131: Verdrängungskörperdisplacer
32, 32'32 32 ': Schieberichtungsliding direction
αα: Aufweitungswinkelexpansion angle

Claims

Dispensing device ( 11 ) for a device applying a atomizable material to a workpiece ( 12 ) (Applicator device ( 12 )), with a material airflow ( 19 ) leading guide device ( 21 ), characterized in that the guide device ( 21 ) downstream of the material air flow ( 19 ) is at least partially designed widening.

Dispensing device ( 11 ) according to claim 1, characterized in that the guide device ( 21 ) a pipe ( 21 ) which is adapted to the material air flow ( 19 ) in the interior ( 22 ) of the pipe ( 21 ) respectively.

Dispensing device ( 11 ) according to claim 1 or 2, characterized in that in a widening portion of the guide device ( 21 ) a high voltage electrode ( 18 ) of the applicator device ( 12 ) is receivable.

Dispensing device ( 11 ) according to claim 3, characterized in that the widening portion downstream of the receiving area ( 26 ) of the high voltage electrode ( 18 ) by a multiple of the spatial dimensions of the receiving area ( 26 ).

Dispensing device ( 11 ) according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that a guide line ( 24 ) for a jacket airflow ( 25 ) in the dispenser ( 11 ) is provided.

Dispensing device ( 11 ) according to claim 5, characterized in that the guide line ( 24 ) is annular in cross-section.

Dispensing device ( 11 ) according to claim 5 or 6, characterized in that the guide line ( 24 ) in the dispensing device ( 11 ) is arranged, that a shell air flow ( 25 ) outside of the material air flow ( 19 ) is producible.

Dispensing device ( 11 ) according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the widening of the guide device ( 21 ) is at least partially conical.

Dispensing device ( 11 ) according to claim 8, characterized in that the expansion angle (α) between 5 ° and 30 °, in particular between 10 ° and 25 ° and preferably at about 20 °.

Dispensing device ( 11 ) according to one or more of claims 5 to 9, characterized in that the smallest distance between a first inner wall ( 27 ) of the management ( 24 ) to a nearest second inner wall ( 28 ) of the guide device ( 21 ) is between 0.2 and 5 mm.

Dispensing device ( 11 ) for a device applying a atomizable material to a workpiece ( 12 ) (Applicator device ( 12 )), with a material airflow ( 19 ) leading guide ( 21 ), in particular according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that at least a portion of a second inner wall ( 28 ) of the guide device ( 21 ) comprises a porous material and / or a rough surface.

Dispensing device ( 11 ) according to claim 11, characterized in that the material of the guide device ( 21 ) between the first inner wall ( 27 ) and the second inner wall ( 28 ) consists essentially of a porous material.

Dispensing device according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that a connection mechanism ( 15 ) to a base device ( 10 ) is provided, wherein the application device ( 12 ) the dispensing device ( 11 ) and the base device ( 10 ).

Contraption ( 12 ) for applying a sprayable material to a workpiece (applicator), comprising a device ( 16 ) for supplying an air stream which is acted upon by atomized material particles (material air stream ( 19 )), an ionizing device ( 16 . 18 . 20 . 30 ) for electrically charging the material particles, wherein the ionizing device ( 16 . 18 . 20 . 30 ) a conduit ( 16 ) for the passage of the material air flow ( 19 ), a high voltage electrode ( 18 ) and with respect to the intended flow direction upstream ground electrode ( 30 ), and with a device ( 11 ) for dispensing (dispensing device ( 11 )) of the electrically charged material particles in the direction of the grounded workpiece according to one or more of claims 1 to 13.

Apparatus according to claim 14, characterized in that in the interior ( 22 ) of the dispenser ( 11 ) a displacement body ( 31 ) is provided.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the expansion of the displacement body ( 31 ) in the direction of the material air flow ( 19 ) at least in sections transversely to the material air flow ( 19 ).

Apparatus according to claim 15 or 16, characterized in that the displacement body ( 31 ) in the direction and / or opposite direction of the material air flow ( 19 ) is movable.