<Desc/Clms Page number 1>
Spritzpistole zur Verwendung in einem elektrostatischen
Sprühüberzugsystem
Es ist schon vorgeschlagen worden, Gegenstände unter Verwendung einer Spritzpistole, die die Farbe auf mechanischem Wege, etwa durch Druckluft, zerstäubt, mit einem Farbüberzug zu versehen, wobei die Pistole an der Stelle des austretenden Sprühstrahles oder in seiner Nähe mit einer den Sprühstrahl la- dendenElektrode versehen ist, zwischen der und den zu überziehenden Gegenständen ein elektrostatisches, einen beträchtlichen Potentialgradienten besitzendes Feld aufrecht erhalten wird. Für gewöhnlich werden die zu überziehenden Gegenstände geerdet und die Ladeelektrode wird auf einem Potential beträchtlicher Höhe gehalten.
Bei manchen Ausführungsformen wurde die Pistole mit einem geerdeten, leitenden Element versehen, das im Falle einer in der Hand zu haltenden Pistole deren Griff war.
Damit man in Verbindung mit solchen Pistolen einen hohen Niederschlagswirkungsgrad erreicht, muss die den Sprühstrahl aufladende Elektrode nahe dem austretenden Sprühstrahl angeordnet sein und es ergibt sich der höchste Wirkungsgrad gewöhnlich dann, wenn sich die Ladeelektrode durch die Farbaustrittsöffnung der Pistole erstreckt. Aus Gründen der Sicherheit gegen die Gefahr der Funkenbildung und der Berührungsicherheit für die Bedienungsperson hat man in der Pistole einen Widerstand hohen Widerstandswertes nahe der Ladeelektrode angeordnet. Aus ähnlichen Überlegungen hat es sich als wünschenswert erwiesen, die tatsächliche elektrische Kapazität der Ladeelektrode oder anderer über den Widerstand mit hohem Potential beaufschlagter elektrisch leitender Elemente so niedrig wie möglich zu halten.
Im Falle einer von Hand aus zu haltenden Pistole sind ausserdem geringes Gewicht, leichte Handhabungsfähigkeit, zweckmässige und wirksame Regelung des Farbauftrages, der Luft und der Spannung besonders erwünscht. Überlegungen dieser und anderer Art ergeben eine Anzahl von Problemen, die den Entwurf einer zufriedenstellenden Spritzpistole der eingangs angeführten Art erschweren. Gegenstand der Erfindung ist es, diese Probleme zu lösen.
Zu diesem Zwecke wird ausgegangen von einer Spritzpistole zur Verwendung in einem elektrostati- schen Sprühüberzugssystem, mit einem langgestreckten Körper aus Isoliermaterial sowie mit einem Griff, mit Einrichtungen zur Bildung eines Sprühstrahles sowie einer vom Vorderende der Pistole vorragenden Elektrode und enthaltend einen Widerstand, der mit einem Ende mit der Elektrode und mit dem andern an einem Zuführungsleiter angeschlossen ist.
Bei dieser Bauweise kennzeichnet sich der Grundgedanke der Er-
EMI1.1
dadurch, dass die Pistolebildenden Düsenkopf im Abstand vom Griff trägt, wobei der langgestreckte Körper und der Griff durch das Gehäuse verbunden und an diesem befestigt sind und wobei das Gehäuse mit einem ersten Teil in den langgestreckten Körper ragt, und mit einem zweiten Teil den Griff mitbildet und eine geschlossene Hülse zur Aufnahme des Widerstandes besitzt und einen Teil des Zuführungsleiters einschliesst. Vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse einen einheitlichen, im wesentlichen L-förmigen Körper vorstellt, mit je einem rohrförmigen vorderen und hinteren Schenkel, wobei die Hohlräume derselben ineinander übergehen und der Widerstand in dem vorderen und der Zuführungsleiter in dem hinteren Schenkel untergebracht sind.
Weitere Gegenstände und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden, mehr in Einzelheiten gehenden Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer vollständigen elektrostatischen Farbspritzanlage ; Fig. 2 die Seitenansicht einer Spritzpistole ; Fig. 3 einen vergrösserten vertikalen Mittelschnitt durch die Pistole der Fig. 2 ; Fig. 4 eine Draufsicht auf die Pistole,
<Desc/Clms Page number 2>
teilweise in einem Mittelschnitt ; Fig. 5 die Teilschnittansicht nach Linie 5-5 der Fig. 2 in vergrössertem Massstab ; Fig. 6 eine Vorderansicht des vorderen Schenkels des Widerstandsgehäuses, eine Möglichkeit darstellend, um den Widerstand mit der Elektrode zu verbinden ; Fig. 7 einen im wesentlichen vertikalen Schnitt durch den Pistolengriff nach Linie 7-7 der Fig. 2 ;
Fig. 8 einen Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 2 ; Fig. 9 einen Teilschnitt nach Linie 9-9 der Fig. 7 und schliesslich Fig. 10 einen Schnitt nach Linie 10-10 der Fig. 9.
Die in Fig. 1 dargestellte Farbspritzanlage umfasst eine Spritzpistole 20, die so angeordnet ist, dass sie eine Reihe von Gegenständen 21 besprüht, die mittels einer Transporteinrichtung 22 durch eine Sprühzone geführt werden. Die Pistole 20 ist, wie noch deutlicher dargelegt werden wird, dazu eingerichtet, händisch bedient zu werden, um die durch die Sprühzone bewegten Erzeugnisse zu besprühen. Farbe wird der Pistole durch einen Schlauch 23 zugeführt, der zu einem Farbbehälter 24 führt, der, wie bekannt, unter Druck gehalten wird, um Farbe zu liefern. Die dargestellte Pistole verwendet zur Zerstäubung der Farbe verdichtete Luft, die durch eine Schlauchleitung 25 aus einer Quelle 26 unter einem geeigneten Druck zugeführt wird.
Um den aus der Pistole austretenden Sprühstrahl elektrisch zu laden, dient ein elek- trisches Kabel 27, das an die eine Klemme einer Hochspannungsquelle 28 angeschlossen ist, deren andere Klemme bei 29 geerdet ist. Die zu lackierenden Gegenstände 21 werden auf einem den Sprühnebel an- ziehenden Potential gehalten, insbesondere dadurch, dass sie elektrisch mit der Fördereinrichtung 22 ver- bunden sind, die, wie mit 30 angedeutet, geerdet ist. Die von der Energiequelle 28 gelieferte Spannung kann je nach den Umständen beträchtlich schwanken, doch liegt bei Verwendung von Pistolen der hier beschriebenen Art diese Spannung um 65 000 V.
Eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Pistole, wie sie in dem in Fig. 1 dargestellten System verwendet werden kann, ist aus denFig. 2-10 ersichtlich. Eine solche Pistole besitzt, wie aus Fig. 3 deut- licher zu entnehmen ist, ein im wesentlichen L-förmiges Gehäuse, das insgesamt mit 34 bezeichnet ist und aus Isoliermaterial besteht und einen einzigen Formkörper bildet und das aus einem vorderen und einem hinteren Schenkel 35 und 36 besteht, deren Innenräume an der Verbindungsstelle der Schenkel mit- einander in Verbindung stehen. Das Gehäuse 34 ist in einem Stück mit Flanschen versehen, die über den
Vorderschenkel 35 im Abstand verteilt sind, u. zw. ein hinterer Flansch 37, ein Zwischenflansch 38 und ein vorderer Flansch 39, von denen die beiden letztgenannten Kreisform besitzen.
Aus einem Stück mit dem Gehäuse 34 ist ausserdem ein Ansatz 40 verbunden der im Scheitel zwischen den beiden Schenkeln 35 und 36 vorgesehen ist. Der Flansch 39 und teilweise auch der Flansch 38 werden von dem hinteren Ende der Hülse 42 aufgenommen, die die Form eines zylindrischen Rohres besitzt und aus Kunststoff besteht.
Diese Hülse bildet den äusseren Teil, den man als Lauf der Pistole bezeichnen könnte. Das vordere Ende des Gehäuseschenkels 35 ist mit einem weiteren Flansch versehen, der das Vorderende der Hülse abschliesst und der für die dargestellte Pistole einen gesonderten, die Form eines Stopfens 43 aufweisenden Teil bildet. DieserStopfen besteht aus Isoliermaterial und weist o-ineduichbrechung 44 auf, die mit ihrem hinteren Ende das Vorderende des Gehäuseschenkels 35 aufnimmt, mit dem er vorzugsweise verkittet ist. Das Vorderende des Stopfens 43 trägt gleichachsig mit dem Gehäuseschenkel 35 eine Farbkappe 45, die von einer Luftkappe 46 umgeben ist, die ebenfalls von dem Stopfen 43 getragen wird. Der Stopfen 43, die Farbkappe 45 und die Luftkappe 46 werden im folgenden noch eingehender beschrieben werden.
Der Pistolengriff, der mit den Flanschen 37 und 38 verbunden ist, umfasst eine Hülse, die aus zwei sich ergänzenden Hälften 50 und 51 besteht (Fig. 7), die am besten als aus Leichtmetall bestehende Blech- stanz-oder alsspritzgussteile hergestellt sind. Zusammen ergeben die beidenGriffhälften 50 und 51 einen Griffteil und einen Ansatz- oder Kragenteil, von denen der erstgenannte den Gehäuseschenkel 36 und der letztere den Flansch 37 und den Ansatz 40 sowie jenen Teil des Flansches 38 einschliesst, der nach rückwärts über das Ende der Hülse 42 vorsteht. Zwischen den beiden Hälften des Griffgehäuses ist ein Ventilgehäuse 53 eingeschlossen, das passend innerhalb der Hülse am Ende des Laufes gesichert ist und einen Haken 54 bildet, mit dem man die Pistole aufhängen kann, wenn sie nicht in Verwendung steht.
Innerhalb der Griffhülse ist ausserdem ein metallischer Anschlussblock 55 am äusseren, unteren Ende des Griffteiles angeordnet. Zwischen dem Lauf und derr. Griffteil, u. zw. im Scheitel dieser Teile ist ein Abzugshebel 56 angeordnet, der die in dem Gehäuse 53 befindlichen Ventile steuert.
Die beiden Hälften der Griffhülse werden vorteilhaft direkt miteinander vermittels eines Bolzens 59 verbunden (Fig. 2), der im hinteren Teil des Gehäuseschenkels 36 angeordnet ist, wogegen das Ventilgehäuse 53 an dem Gehäuse mittels Schrauben 60 gesichert ist, die die Wände der Hülse durchsetzen. Wenn das Ventilgehäuse ein Kunststofformkörper ist, ist es wünschenswert, ihn mit Metalleinsätzen 61 (Fig. 3) zu versehen, die die Schrauben 60 aufzunehmen haben. Der Anschlussblock 55 wird durch eineschraube 62 an Ort gehalten, die sich durch ihn und eine Wand des Griffteiles erstreckt.
Die Griffhülse ist mit dem
<Desc/Clms Page number 3>
Lauf der Pistole durch dasGehäuse 34 verbunden, u. zw. etwa durch Schrauben 63 und 64 (Fig. 2), die sich durch die Gehäusewandung erstrecken und in den Flansch 37 bzw. den Ansatz 40 reichen. Flansch und Ansatz können mit Metalleinsätzen 61 versehen sein, um diese Schrauben aufzunehmen. Die Schrauben 64 sind vorteilhafterweise abgesetzt, damit sie für den Abzug 56 eine drehbare Lagerung ergeben.
Im folgenden werden nun die Einzelheiten der am Vorderende des Laufes befindlichen Teile erläutert ; sie sind am besten aus Fig. 3 ersichtlich. DieFarbkappe 45 ist in den Stopfen 43 eingeschraubt, u. zw. am Vorderende der Durchbrechung 44 und steht von derem Ende nach vorne weg ; sie ist am Vorderende des Kanales 44 mittels der inneren kegelstumpfförmigen Wandung der Luftkappe 45 abgedichtet, welch letztere vermit- tels einer einen Innenflansch besitzenden Überfangmutter 65 gehalten wird, wozu diese auf das vorstehende Ende des Stopfens 43 aufgeschraubt wird. Die Spitze der Farbkapperagt in eine Mittelausnehmung 66, die in der Stirnseite der Luftkappe vorgesehen ist, und es hat diese Öffnung einen grösseren Durchmesser als die Spitze der Farbkappe, um einen dem Durchtritt der Zerstäubungsluft dienenden Ringspalt zu bilden.
Falls gewünscht, kann die Luftkappe zusätzliche Öffnungen haben, um den Austritten Hilfszerstäubungsluft zu erlauben.
Die Farbe wird der Farbkappe durch den Mittelkanal 44 zugeführt, der über einen Durchlass 67 mit einem aussermittigen Kanal 68 in Verbindung steht, der in dem Stopfen 43 vorgesehen ist und in seine hintere Stirnseite öffnet. Ein zweiter aussermittiger Kanal 71 des Stopfens 43 liefert Zerstäubungsluft an
EMI3.1
durchlass 73, der in derWand derFarbkappe vorgesehen ist und in einen Ringraum 74 führt, der die Spitze der Farbkappe umgibt und mit der Öffnung 66 in Verbindung steht.
In der dargestelltenAusführungsform einerSpritzpistole ist die Luftkappe 46 mit der Luftzufuhr dienen- den Hörnern 76 versehen, die nach vorne und einwärts gerichtete Austrittsöffnungen für die den Sprühstrahl formende Luft aufweisen. Diese den Strahl formende Luft erreicht das Innere der Lufthörner über einen dritten, aussermittigen Durchlass 77 (Fig. 3), der in dem Stopfen 43 ausgebildet ist und durch einen Ringraum 78, der zwischen der Luftkappe und diesem Stopfen besteht.
Farbe, Zerstäubungsluft und die den Sprühstrahl formende Zusatzluft werden den Kanälen 68, 71 und 77 des Stopfens 43 unter der Kontrolle von Ventilen zugeführt, die in dem Gehäuse 53 vorgesehen sind. Aus einem noch zu beschreibenden Grunde ist es vorteilhaft, das Innere der Hülse 42 als einen Durchlass
EMI3.2
Ende der Leitung 79 ist mit einem Zerstäubungsluftauslass 80 verbunden, der in die Stirnseite des Ventilgehäuses 53 öffnet. Die Kanäle 68 und 77 des Stopfens 43 stehen mit den Rohren 81 bzw. 82 in Verbindung, deren hintere Enden mit dem Auslass 83 für die Farbe bzw. dem Auslass für den Sprühstrahl formende Luft 84, die in der Stirnseite des Ventilgehäuses vorgesehen sind, in Verbindung stehen.
Wie aus der Fig. 7 klarer ersichtlich ist, werden Luft und Farbe gesondert dem Ventilgehäuse 53 mittels Kanälen zugeführt, die sich durch den Block 53 erstrecken und an ihren inneren Enden mit Rohren 87 bzw. 88 in Verbindung stehen, die sich bis zu den Einlassöffnungen 89 und 90 (Fig. 3 und 10) des Ventilgehäuses erstrecken. Die äusseren Enden der Durchlässe des Blockes 55 sind dazu eingerichtet, die Verbindung mit der Farbleitung 23 und der Luftleitung 25 herzustellen, was mittels eines Gewindes erfolgt, in das passende Anschlussnippel 91,92 eingeschraubt werden können.
Das Ventilgehäuse 53 umfasst ein Paar von im gegenseitigen Abstand verlaufenden Schenkeln 95 und 96, die sich nach vorne und unten geneigt von dem Ventilgehäusekörper an gegenüberliegenden Seiten des Gehäuseschenkels 36 erstrecken. Jeder dieser Schenkel weist einLängsloch auf, das sich durch den ganzen Schenkel erstreckt und sich nach hinten in das Ventilgehäuse fortsetzt, wobei diese Löcher entsprechend profiliert sind, um ventilaufnehmende, Erweiterungen 97 und 98 zu bilden. Die hinterenEndendesFarb- kanales 83 und des Zerstäubungsluftkanales 80 stehen, über Querverbindungen, vgl. 83, Fig. 9, mit den Ventilräumen 97 bzw. 98 in Verbindung.
Die Ventilräume stehen über Gehäusedurchlässe 100 und 101, die nahe dem hinteren, oberen Ende der Ventilräume vorgesehen sind, mit den Zuführungsleitungen 89 und 90 in Verbindung.
Jeder der Ventilräume 97 und 98 enthält eine Ventilvorrichtung, die die Verbindung zwischen den bezüglichen zugeordneten Einlässen (89 oder 90) und den Auslässen (83 oder 80) herstellt. Mit Ausnahme von Unterschieden, die sich aus der Natur der Medien ergeben, von denen die Ventileinrichtungen durchflossen sind sowie aus ihrer räumlichen Anordnung hinsichtlich der Kanäle und Durchlässe die sie beherrschen, können diese von ähnlicher Beschaffenheit sein, so dass es genügt, nur die eine von ihnen im einzelnen zu beschreiben, Fig. 9, welche die die Farbzufuhr beherrschende Ventileinrichtung darstellt, zeigt eine Ventilhülse 103, die in der Ventilkammer 97 untergebracht ist, in einer Lage, in der sie sowohl den
<Desc/Clms Page number 4>
Durchlass 100 als auch den Kanal 83 axial überdeckt.
An den Enden ist die Hülse 103 mit Ausnehmungen 104 und 105 versehen, die sich durch die Hülsenwand erstrecken und mit dem Farbauslasskanal 83 bzw. dem Querdurchlass 100 in Verbindung stehen. Zwischen den Ausnehmungen 104 und 105 bildet die Hülse eine Verengung 106 mit Mittelöffnung, die dem kegelstumpfförmigen Ventilkörper 107 als Sitz dient. Der Ventilkörper 107 besitzt einen Ventilschaft 108, der sich durch den Ventilraum 97 bis über deren Ende hinaus erstreckt und deren unteres Ende zwecks Aufnahme einer Kappe 109 mit Gewinde versehen ist. Die Kappe 109 ist im unteren Ende des Ventilgehäuses 95 gleitbar geführt und steht aus diesem zwecks Zusammenwirkens mit dem Abzug 56 vor. Das Ventil 107 schliesst durch eineEinwärts-, d. h.
Abwärtsbewegung und wird durch eine Feder 111, die zwischen der Kappe 109 und einer Packung 112 angeordnet ist und den Schaft 108 an der Innenseite der Hülse 103 umgibt, gegen den Sitz gedrückt.
Wie schon weiter oben angegeben, ist die Luftzufuhr dienende Ventileinrichtung im Ventilraum 98 angeordnet und von ähnlicher Beschaffenheit, wie die soeben beschriebene. Wie Fig. 10 erkennen lässt, umfasst die in dem Ventilraum 98 untergebrachte Ventileinrichtung eine Hülse 103', die an ihrer Aussenseite mit ihre Lage bestimmenden Rippen 116'versehen ist. Um eine ungewollte Vertauschung der beiden Ventileinrichtungen in den Ausnehmungen 97, 98 zu vermeiden, sind die Rippen 1161 der Hülse 1031 in einem andern Winkelabstand voneinander angeordnet als die Rippen 116 der Hülse 103.
Die Hülse 103 ist in der Ventilausnehmung 97 gleitbar und wird in einer Endlage durch das Zusammenwirken mit einem Verschlusskopf 113 gehalten, der in das äussere Ende der Ventilausnehmung 97 eingeschraubt ist. Eine Druckfeder 114 umgibt die bereits genannte Feder 111 und wirkt zwischen der Basis der Ausnehmung 97 und der Packung 112, damit das obere Ende der Hülse 103 an den Verschlusskopf 113 stösst. Ausserdem arbeitet die Feder 114 mit der Feder 111 im Sinne einer Pressung der Packung 112 zusammen, wodurch eine Dichtungswirkung sowohl hinsichtlich des Ventilschaftes 108 als auch der Wandung der Ventilkammer 97 erzielt wird. Um Undichtheiten über den Aussenumfang der Hülse 103 zu vermeiden, weist letztere zwischen den Durchbrechungen 104 und 105 einen Dichtungsring 115 auf, der in einer Ringnut der Hülse sitzt.
Zweckmässigerweise besitzt die Feder 114 im entspannten Zustand eine entsprechende Länge, damit nachEntfernung desVerschlusskopfes 113 die Hülse 103 durch die Feder in eine Lage gehoben wird, in der sie über das Gehäuse 53 vorsteht, damit sie erfasst und so das ganze Ventil aus der Ventilkammer entfernt werden kann.
Um die Hülse 103 hinsichtlich ihrer Drehlage zu orientieren und zu sichern, dass die Durchlässe 104 und 105 mit den Durchlässen 83 bzw. 100 übereinstimmen, weist die Hülse 103 aussen wenigstens eine lagebestimmende Rippe 116 auf, die je in eine Nut eingreift, die in der Wandung der Ventilkammer 97 ausgeführt ist.
Das in der Hülse 103'untergebrachte Ventil 107'steuert vorteilhafterweise sowohldieZerstäubungs- luft als auch die den Sprühstrahl formende Luft. Zu diesem Zwecke ist das Ventilgehäuse 53 (Fig. 7) mit
EMI4.1
erkennt, kann die Geschwindigkeit, mit der die den Sprühstrahl formende Luft aus dem Auslass 84 bei offenem Ventil 107'stroomt, durch ein einstellbares, mit dem Durchlass 84 gleichachsiges, vorzugsweise aus einem Kunststoff hergestelltes Nadelventil 119 geregelt werden.
Aus Fig. 5 ist ersichtlich, dass die den Sprühstrahl ladende Elektrode 120 sich durch die Farbkappe 45 nach vorne erstreckt und innerhalb der Farbkappe von einem Träger 121 getragen ist ; letzterer besteht ausIsoliermaterial. Dieser. Träger durchsetzt die Farbkappe von hinten her und besitzt einen Flansch 122, der am inneren Ende der Farbkappe aufsitzt. Hinter dem Flansch 122 setzt sich der Träger mit vermindertem Durchmesser fort und endet mit seinem inneren Ende in einem Kopf 123, der in die Öffnung 44 des Stopfens 43 passt. Flansch 122 und Kopf 123 sind derart im Abstand voneinander angeordnet, dass die Farbleitung 67 zwischen sie mündet.
Der Körper des Trägers 121 ist an seiner Aussenseite dermassen mit Nuten versehen, die sich nach rückwärts durch den Flansch 122 fortsetzen, dass Durchlässe gebildet sind, durch die die Farbe die Stirnseite der Farbkappe 45 erreichen kann. Die Elektrode 120, die vorzugsweise aus Klaviersaitendraht besteht und einen Durchmesser von etwa 0, 5 mm aufweist, erstreckt sich vollständig durch den Träger 121 und steht hinten über den Kopf 123 vor ; der hinten vorstehende Teil ist zu einer kurzen Wendel 124 geformt, die auf eine noch zu beschreibende Weise elektrisch mit dem vorderen Ende des Widerstandes 125 verbunden ist, der sich in dem vorderen Schenkel 35 des Gehäuses 34 befindet.
Der Widerstand 125 ist-bekannter Beschaffenheit und besitzt ein Widerstandselement in Form eines oder mehrerer gewendelterStreifen 126 aus einer leitenden Schicht, die an der Aussenseite eines keramischen Rohres 127 niedergeschlagen ist. An seiner Vorderseite geht der Streifen 126 in einen Ring 128 aus
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
Ende 124 der Elektrode 120 eine elektrisch leitende Verbindung herzustellen, können einen Einsatzkörper 130 umfassen, der im vorderen Ende des Kernes 127 untergebracht ist.
Dieser Einsatzkörper besitzt einen Kopf 131, der an seiner Vorderseite mit einer sich diametral erstreckenden seichten Nut 132 (Fig. 6)
EMI5.2
U-förmigen Leiter 133, der vorzugsweise aus weichem Kupfer besteht und der mit seinem Stegteil in der Nut 132 liegt, wogegen seine parallelen Schenkel die vorhin erwähnten Löcher durchsetzen und um den Körper des Einsatzkörpers herumgebogen sind, um gegen die mit dem leitenden Belag bedeckten Oberflächenbereiche des Widerstandskernes 127 anzuliegen.
Die im Kopf 131 vorgesehene Nut 132 besitzt eine Tiefe, die etwas geringer ist als der Durchmesser des Drahtes, so dass dieser Draht ein wenig über die Stirnfläche des Kopfes vorsteht, um mit dem hinteren gewendelten Ende 124 der Elektrode 120 einen Kontakt herzustellen. Um zwischen dem hinteren Ende der Elektrode und dem Leiter 133 eine elektrische Verbindung unabhängig davon zu sichern, wie die Elektrode um ihre Achse orientiert ist, kann es wünschenswert sein, auf dieStirnfläche desKopfes 131 über'den freiliegenden Leiter 133 eine kleine Menge eines leitenden Kittes anzubringen, der die wirksame Fläche der leitenden Oberfläche, die von dem hinteren Ende der Elektrode erreicht werden kann, für die Zwecke der Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung vergrössert.
Ein solcher Kitt, der durch die punktierte Fläche 134 in Fig. 6 angedeutet ist, dient auch dem nützlichen Zweck des Verschlusses der Öffnungen durch die die parallelen Schenkel des Leiters 133 hindurchtreten.
Die im vorhergehenden beschriebenenEinrichtungen schaffen eine elektrische Verbindung zwischen dem stirnseitigen Ende des Widerstandes und der Elektrode und ermöglichen es, nach Entfernung der Luftkappe die Elektrode und ihren Träger zwecks Reinigung herauszunehmen. Gleichzeitig besitzen diese Verbindungsmittel eine so geringe wirksame elektrische Kapazität, dass die von ihnen und der Elektrode gespeicherte Energie in harmloser Weise unschädlich gemacht wird, wenn die Elektrode einem geerdeten Gegenstand genähert wird oder diesen berührt.
Es ist gefunden worden, dass Farbpigmente die Neigung zeigen, sich von der Flüssigkeit zu trennen und sich in der Nachbarschaft leitender Teile, denen die Farbe ausgesetzt ist, zu sammeln und dass diese Neigung sehr stark vermindert werden kann, wenn man von solchen geladenen leitenden Elementen den fliessenden Farbstrom möglichst fernhält.
Es ist daher wünschenswert, dass der Kopf 123 des Elektrodenträgers eine ziemlich enge Passung innerhalb der Öffnung 44 aufweist, so dass die Farbe in dem Raum, in dem die Verbindung zwischen dem hinteren Ende der Elektrode und dem Leiter 133 hergestellt wird, stark stagniert.
EMI5.3
<Desc/Clms Page number 6>
in Fig. 5 mit 138 bezeichnet, über die gebogenen Enden des Leiters 133 aufgebracht, um den Raum zwi- schen dem Kopf 131 und den benachbarten Enden des Gehäuseschenkels und des Widerstandes 125 auszufüllen und abzudichten. Anschliessend kann der leitende Kitt 136 (Fig. 6) auf dieStirnfläche des Stopfens 131 aufgebracht werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines biegsamen Hochspannungskabels 27 ist in Fig. 3 dargestellt.
Dieses Kabel besteht aus einem zentralen dünnen. Draht 140, der einen Überzug 141 aus einem leitenden Kunststoff eines Aussendurchmessers von etwa 3 mm aufweist. Der leitende Überzug 141 ist von einem isolierenden Kunststoff 142 überzogen, der einen Aussendurchmesser von etwa 9 mm aufweist und ein Panzerdrahtgeflecht 143 trägt. Das Geflecht 143, das seinerseits von einer äusseren Hülse eines leitenden Kunststoffes umgeben ist, ist am Generator 28 geerdet. Der Hinweis auf die Verwendung leitender Kunststoffe bedeutet nicht, dass ihre Leitfähigkeit sehr gut sein soll. Die Aussenhülse 144 muss nur hinreichend leitend sein, um Ladungen, die von Ionen oder andern geladenen Teilchen stammen, die auf die Hülse auftreffen, an die geerdete Abschirmung 143 abzugeben, um so den Aufbau stärkerer Oberflächenladungen des Überzuges 144 auszuschliessen.
Die Leitfähigkeit des inneren Überzuges 141 braucht nur ein Mass zu erreichen, dass dieser Überzug die Funktion einer elektrischen Abschirmung zu erfüllen imstande ist, die den Aufbau eines zur Bildung einer Coronaentladung ausreichenden, örtlichen Potentialgradienten der an Bruchstellen zwischen dem Überzug und dem Metalleiter 140 auftreten könnte, ausschliesst.
EMI6.1
; die Aussenhülseendet innerhalb und die Drahthülse 143 etwa an der Innenstirnseite des Blockes. Eine bevorzugte Art der Sicherung desKabels an der Pistole besieht darin, dass die das Kabel aufnehmende Öffnung des Blockes an ihrem inneren Ende aufgebohrt ist und dass das Ende der Umflechtung aufgeweitet und die Aufbohrung mit einer niedrig schmelzenden Legierung, z. B. Wood'schem Metall oder einem elektrisch leitenden Kitt ausgefüllt wird, um einen Ring 145 zu bilden.
Das Material hüllt das Ende der Umflechtung ein und verhindert deren Bewegung, indem es mechanisch und elektrisch mit dem Block verbunden wird. Der Mittel- draht 140 und seine beiden Kunststoffhülsen laufen im hinteren Gehäuseschenkel 36 weiter nach oben bis zu einem Punkt, der dem hinteren Widerstandsende 137 benachbart ist, wo die beiden Plastiküberzüge enden und ein kurzes vorstehendes Ende des Drahtes zu einem Knäuel geformt wird, wie dies bei 146 angedeutet ist, um in einen wirksamen Kontakt mit der Klemme 137 zu treten. Der Ring 145 bildet nicht nur einen Kopf, der ein Herausziehen des Kabels 27 aus der Pistole verhindert, sondern verbindet auch die Drahtpanzerung 143 und denMetallblock miteinander und erdet dadurch dieGriffhülse 50, 51, indem diese mit der Panzerung elektrisch verbunden wird.
Es hat sich als wichtig herausgestellt zu sichern, dass die Farbe nicht mit dem Widerstand 125 in Berührung kommt undzu diesem Zwecke ist dasGehäuse 34 zwischen dem vorderen Ende des vorderenschenkels 35 und dem unteren Ende des hinteren Schenkels 36 fugenlos ausgeführt. Der auf die Stirnseite des Stopfens 131 und zwischen diesen Kopf und das vordere Ende des Gehäuseschenkels 35 aufgebrachte Kitt versiegelt das Innere des Gehäuses 34 an dessen stirnseitigem Ende, wogegen ein Dichtungsring 148, der die Zuleitung 142 umgibt, eine ähnliche Aufgabe am hinteren Gehäuseende erfüllt.
Polyäthylen ist ein zur Herstellung des Gehäuses 34 besonders geeignetes Material, obgleich auch andere formbare Plasten, soferne sie entsprechende elektrische Eigenschaften aufweisen, gewünschtenfalls verwendet werden können. Der Stopfen 43 besteht aus einem etwas härteren und steiferen Material, z. B. Acetalharz. Die Hülse 42 besteht vorzugsweise aus einem textilverstärkten Epoxyharz, aber auch hier kann man ein anderes Material entsprechender Festigkeit verwenden. Die innerhalb des Laufes untergebrachten Luft- und Farbleitungen können aus jedem geeigneten Isolierstoff bestehen.
Da das Ventilgehäuse 53 in Berührung mit der leitenden Handgriffhülse 50, 51 steht, die, wie schon bemerkt, geerdet ist, kann es aus Metall bestehen ; man wird aber das Ventilgehäuse aus wirtschaftlichen Gründen aus einem ge- eigneten masshaltigen Kunststoff herstellen, wie etwa glasfadenverstärktem Superpolyamidwerkstoff. Der Abzug 56 und die Farb- und Luftröhre 87 und 88, die sich innerhalb des Griffes befinden, bestehen wünschenswerterweise aus Metall.
In einer nach den vorstehenden Gesichtspunkten beschaffenen Pistole sind alle elektrisch leitenden Teile mit Ausnahme der Elektrodenspitze 120 im hinteren Ende der Pistole angeordnet und der einzige solche Teil beträchtlicher Grösse und Kapazität (hinsichtlich des Griffes) befindet sich dank seiner elektrischen Verbindung mit der Kabelpanzerung 143 in Verbindung mit Erde. Der Widerstand, der von einem in der Spannungsquelle 28 befindlichen zusätzliche Widerstand 150 vergrössert ist (Fig. l) begrenzt den Stromfluss zur Elektrode 120 und die Werte dieser Widerstände können auf die Ausgangsspannung der Spannungsquelle abgestimmt werden, um zu sichern, dass eine von der Elektrode aufrecht erhaltene Entladung nicht zu einer Feuersgefahr wird oder, falls sie auf die Bedienungsperson wirken sollte, nicht bedenklich
<Desc/Clms Page number 7>
wird.
Für eine Leistungseinheit 28 mit einer eingestellten Ausgangsspannung von 65 kV wird dieses Resultat dadurch gesichert, dass die Widerstände 125 und 150 der Leistungseinheit Werte von 160 bzw. Megohm aufweisen. Der Widerstand 125 soll natürlich eine Länge besitzen, die eine Funkenbildung zwischen seinen Klemmen bei dem zwischen ihnen möglichen maximalen Spannungsabfall ausschliesst und der hintereGehäuseschenkel sollte eine Länge besitzen, die ausreichend ist, um eine Funkenbildung zwischen dem Leiterende 146 und dem geerdeten Block 55 oder derGriffhülse 50, 51 auszuschliessen. Im Falle der eben angegebenen Spannungs- und Widerstandswerte kann der Widerstand 125 eine Länge von etwa 11, 5 cm und der Gehäuseschenkel 36 eine Länge von etwa 12, 5 cm besitzen.
Zwecks Zusammensetzens des Laufes der Pistole empfiehlt es sich, nachdem die hintere Widerstandsklemme 137 und der Stopfen 130 eingesetzt worden sind, zuerst das Zerstäubungsluftrohr 79 in Lage zu bringen und mit den Gehäuseflanschen 37 und 38 zu verkitten, und die längeren Luftleitungen 81 und 82 in den Stopfen festzukitten. Sodann wird der Stopfen 43 im Vorderende der Hülse 42 festgekittet und die Hülse über den vorderen Gehäuseschenkel 35 geschoben, wobei die Rohre 81 und 82 in die Gehäuseflansche ein-und durch sie hindurchtreten ; das Vorderende des Gehäuseschenkels 35 wird in das hintere Ende der Mittelöffnung des Stopfens 43 eintreten.
Es ist wünschenswert, die Rohre 81 und 82 mit den Flanschen, die sich am vorderen Ende des Gehäuses befinden zu verkitten ; das vordere Ende des Gehäuseschenkels 35 wird in dieöffnuhg 44 eingekittet. Die Hülse 42 wird inLage gesichert, wozu sie mit den Gehäuseflanschen 38 und 39 verkittet werden kann.
Wenn es sich erweist, dass es schwierig ist, einen Kitt zu finden, der, wie vorliegendenfalls für die angegebenen Baustoffe eine gute Verbindung sowohl mit der Hülse als auch dem Stopfen und den Gehäuseflanschen gewährleistet, können die letztgenannten Teile in ihren mit der Hülse in Berührung kommenden Oberflächenbereichen, wie bei 157 angedeutet, ringförmige, mit Kitt gefüllte Rillen erhalten, welcher Kitt sich gut mit der Hülse bindet und der nach Erhärtung in der Hülse umlaufende Rippen bildet, die mit den Nuten im Stopfen und der Gehäuseflansche eine innige Bindung eingehen.
Das Ventilgehäuse 53 kann Bestandteil einer fertigen Montageeinheit sein, bestehend aus dem Block 55 und dem Farbrohr 87 sowie dem Luftrohr 88, welche Rohre sich zwischen diesem Block und den Einlassöffnungen des Ventilgehäuses erstrecken und wobei diese Rohre in bezügliche Ausnehmungen des Blockes bzw. des Ventilgehäuses eingekittet sein können. Vorzuziehen ist jedoch eine Ausführung, bei der das Ventilgehäuse aus dem Lauf zusammen mit den restlichen Bestandteilen der Montageeinheit leicht herausgezogen werden kann und daher sind die Auslassöffnungen des Ventilgehäuses (vgl.
Fig. 3 und 4) mit Dichtungsringen 158 versehen, die die hinteren Enden der im Lauf angeordneten Rohre 79, 81 und 82 auf- nehmen. Bevor diese vorhin'erwähnte Montageeinheit in den Lauf eingesetztwird, wird das Hochspannungskabel, dessen verschiedene Überzüge einschliesslich der Panzerung zuvor passend abgezogen wurden, durch die für diesen Zweck im Block 55 vorgesehene Öffnung hindurchgezogen und wie bereits beschrieben, an dem Block gesichert.
Anschliessend wird das abgestreifte Kabelende in den hinteren Gehäuseschenkel 36 eingesetzt und das verknäuelteEnde 146 des Mitteldrahtes 140 in festen Kontakt mit der Klemme 137 des Widerstandes 125 gedrückt und das Ventilgehäuse 53 an dem hinteren Ende der Rohre 79, 81 und 82 gesichert. DieAnbringung derGriffhälften 50 und 51 stellt die Pistole bis auf das Einsetzen der Elektrode 120 mit ihrem Träger 121 und die Anbringung der Farb- und der Luftkappen fertig.
Die Tätigkeit der Pistole wird vom Abzug 56 gesteuert. Solange der Abzug nicht gedrückt wird, hal-
EMI7.1
und Luftventil107Luftquelle unterworfen sind. Wenn der Abzug nach hinten bewegt wird, wird die Kappe 109 des Ventilschaftes 108 erfasst und beide Ventilteile werden nach hinten verstellt, wodurch beide Ventile geöffnet werden. Vorzugsweise ist die Pistole mit einstellbaren Einrichtungen versehen, um eine bestimmte Aufeinanderfolge des Öffnens der beiden Ventile bei Niederdrücken des Abzuges sicherzustellen. Diese Einrichtungen umfassen in der dargestellten Pistole Schrauben 160, die in dem Abzug 56 in einer Lage angeordnet sind, um mit den entsprechenden Kappen der Ventilstangen zusammenzuarbeiten.
Der Abzug trägt ferner eine dritte Einstellschraube 161, in einer Lage, um mit dem Griffteil der Griffhülse 50, 51 zusammenzuwirken und dadurch das Öffnen beider Ventile zu begrenzen. Falls gewünscht, kann der Abzug auch so ausgeführt werden, dass er die Erregung der Hochspannungsquelle steuert, z. B. indem man in die zu dieser Quelle führende Zuführungsleitung einen normalerweise offenen Schalter 162, Fig. l, einfügt, der so beschaffen ist, dass er durch in der Leitung 25 strömende Luft geschlossen wird.
Die beschriebene Pistole liefert einen Sprühstrahl, der aus hochgeladenen Farbteilchen besteht, die wirkungsvoll auf dem zu beschichtenden Gegenstand bzw. Gegenständen niedergeschlagen werden, wobei der Sprühverlust gering ist. Der allgemeine Aufbau der Pistole sichert ihr geringes Gewicht sowie leichte Handhabungsfähigkeit. Die aus Metall bestehende Griffhülse schafft einen geerdeten Griff, was dazu
<Desc/Clms Page number 8>
beiträgt, dieBedienungsperson aufErdpotential zu halten aber'auch eineGegenelektrode vorstellt, die den
Bestand eines durchschnittlichen Mindestpotentialgradienten für das elektrostatische Feld sichert, das sich von der den Sprühstrahl ladenden Elektrode weg erstreckt.
Die wirkende elektrische Kapazität der Lade- elektrode und die Einrichtungen, die Verwendung finden, um sie mit dem Stirnende des Widerstandes zu verbinden, werden auf einen Minimalwert gebracht, um dadurch die gespeicherte elektrische Energie, die einer Entladung zugänglich ist, auf ein Minimum zu vermindern, was für den Fall bedeutungsvoll ist, dass die Elektrode sich einer Person nähern oder einem geerdeten Gegenstand genähert werden oder damit in
Berührung kommen sollte. Das einheitliche, den Widerstand und den benachbarten Endteil des Zuführungs- leiters einschliessende Gehäuse ist frei von Verbindungsstellen, die einen Potentialweg ergeben könnten, über den Hochspannung zu geerdeten Teilen der Pistole springen oder kriechen könnte.
Die an gegenüber- liegenden Teilen des Gehäuses vorgesehenen Verkittungen schützen den Widerstand vor Berührungen mit
Farbe oderStoffen, die ihn schädigen oder seine Funktion stören könnten. Der Kontakt der Aussenseite der dünnen Wand des vorderen Gehäuseschenkels 35 mit der durch den Lauf zur Luftkappe strömenden Zer- stäubungsluft dient dazu, die durch den elektrischen Strom in dem Widerstand erzeugte Wärme abzufüh- ren und der in der Luftleitung 25 vorgesehene strömungsabhängige Schalter 162 (der an sich bekannter Art sein kann) sichert die Anwesenheit von den Widerstand kühlender Luft immer wenn der Widerstand strom- durchflossen ist. Die besondere Art, auf welche die äussere Hülse des Laufes an den Gehäuseflanschen ge- sichert ist, vergrössert die mögliche Auswahl der für die Hülse und das Gehäuse zu verwendenden Stoffe.
Derartige Merkmale tragen dazu bei, Probleme zu lösen, die bisher die Anwendungsmöglichkeiten der elektrischen Niederschlagspistolen jener Art beschränkt haben, bei der die Zerstäubung im wesentlichen auf mechanischem Wege erfolgte.
Die im vorhergehenden beschriebene Spritzpistole ist lediglich als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zu verstehen, die natürlich viele Abänderungen erlaubt und die auch nicht auf Pistolen beschränkt ist, die händisch bedient werden.
PATENTANSPRÜCHE : l. Spritzpistole zur Verwendung in einem elektrostatischenSprühüberzugssystem, mit einem langgestreckten Körper aus Isoliermaterial sowie mit einem Griff, mit Einrichtungen zur Bildung eines Sprühstrahles sowie einer vom Vorderende der Pistole vorragenden Elektrode und enthaltend einen Widerstand, der mit einem Ende mit der Elektrode und mit dem andern an einem Zuführungsleiter angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pistole ein aus Isolierstoff bestehendes Gehäuse (34) aufweist, das einen denSprühstrahl bildenden Düsenkopf (45, 46) im Abstand vom Griff (50, 51) trägt, wobei der langgestreckte Körper (42) und der Griff durch das Gehäuse verbunden und an diesen befestigt sind und wobei dasGehäuse mit einem ersten Teil (35)
in den langgestreckten Körper ragt, und mit einem zweiten Teil (36) den Griff mitbildet und eine geschlossene Hülse zur Aufnahme des Widerstandes (125) besitzt und einen Teil des Zuführungsleiters (140-144) einschliesst.