DE2264386A1

DE2264386A1 - Elektrostatische spruehpistole

Info

Publication number: DE2264386A1
Application number: DE2264386*A
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1971-11-02
Filing date: 1972-10-26
Publication date: 1973-05-30
Also published as: DE2264386C2

Description

AKTENZEICHEN Ausscheidungsanmeldung Elektrostatische Sprühpistole.
Die Erfindung befaßt sich mit elektrostatischen Sprühsystemen, und zwar insbesondere mit solchen elektrostatischen Sprühsystemen, mit denen Feststoffpulver auf einen Gegenstand oder eine Unterlage versprüht werden kann.
Das elektrostatische Versprühen von flüssigen Materialien wird zur Zeit recht gut beherrscht und entsprechende Vorrichtungen sind handelsüblich. In letzter Zeit errichtet sich das besondere Interesse jedoch auf ein elektrostatisches Versprühen von Feststoffen. Derartige Systeme ermöglichen das Auftragen von Feststoffarben oder Feststoffbeschichtungen auf einen Gegenstand, ohne daß ein flüssiger Träger oder ein Lösun mittel notig wäre. Das bringt den Vorteil, daß die Kosten für einen flüssigen Träger oder für ein Lösungsmittel eingespart werden können. Weiterhin wird das Aufbringen wie auch die Steuerung wesentlich vereinfacht; die für das Auftragen benötigten Vorrichtungen werden weniger aufwendig und ein großer Bereich an Filmdicken ist auf diese Weise erreichbar, wobei ferner die Belastung der Umgebungsluft durch Dämpfe oder dergleichen wesentlich herabgedrückt oder sogar eliminiert wird.
Elektrostatische Pulverversprühsysteme arbeiten nach dem Prinzip, feinverteiltes Pulver, im allgemeinen in der Größenordnung von 150 mesh (Maschen) zu einer Sprühpistole oder einem Sprühkopf zu transportieren und dabei von Luft oder einem Gasstrom mitreißen zu lassen. Das Pulver wird dann von der Pistole auf die Unterlage vermöge einer elektrostatischen Ladung übertragen, die auf das Pulver aufgeprägt wird und von der entgegengesetzten Ladung der Unterlage angezogen wird. Wenn das Pulver einmal auf die Unterlage aufgebracht wurde, bleibt das Pulver im allgemeinen als ein Film nach einer Wärmebehandlung haften.
Bei bereits bestehenden Pulverversprühsystemen ist es schwierig, von einem Pulver auf ein anderes oder von einer Farbe auf eine andere überzugehen, und zwar im wesentlichen wegen der mit dem Reinigen des Systems vom ersten Pulver verbundenen Schwierigkeiten. Flüssige Sprühsysteme überwinden dieses Problem dadurch, indem das System mit einem flüssigen Lösungsmittel für das erste Material in einfacher Weise gereinigt wird, und zwar v dem Versprühen des zweiten flüssigen Materials.
Trockene Pulversysteme jedoch verbieten eine Flüssigkeit in dem System, so daß das Problem der Reinigung des Systems von dem ersten Sprühmaterial vor Beginn des Versprühens des zweiten Materials relativ schwer zu lösen ist. Dieses Problem verschärft sich insbesondere dann, wenn von einer Farbe auf eine andere übergegangen werden soll, wobei bereits eine kleine Menge des ersten Materials die Farbe des zweiten Materials verfälscht.
Das elektrostatische Pulver-Versprühsystem gemäß der Erfindung soll es daher ermöglichen, in einfacher Weise von einer Farbe oder von einem Material auf eine zweite Farbe oder ein zweites Material überzugehen, wobei ein Minimum an Zeit und Material verloren gehen sollen. Diese Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Schnellwechsel-Trichter und eine Schnellwechsel-Schlauchverbindung an der Pistole vorgesehen werden. Ein Schnellwechsel-Trichter gemäß der Erfindung ist an seinem Boden mit einem Abschlußventil versehen, das sich automatisch öffnet, wenn der Trichter auf den für ihn vorgesehenen Platz aufgesetzt wird, und das sich automatisch schließt, wenn der Trichter von seinem Lager abgehoben wird. Die Schnellwechsel-Schlauchverbindung umfaßt eine in dem Handgriff der Pistole angelenkte Klammer, in die ein Ende des Schlauches eingesetzt und durch einfaches Schließen der Klammer des Handgriffes um den Schlauch festgelegt werden kann. Diese beiden Schnellwechsel-Merkmale reduzieren wesentlich die Zeit und den Materialverlust, die bei dem Übergang von einer Farbe oder einem Material auf eine andere Farbe oder ein anderes Material auftreten.
Eine weitere Schwierigkeit bei elektrostatischen Pulverversprühsystemen besteht darin, daß eine optimale Wechselbeziehung zwischen dem Strom des Feststoffmaterials und dem Luftstrom derart aufrechterhalten wird, daß ein Unterdruck aufgebaut wird, und der Feststoff aus einem Trichter abgesaugt wird, der dann danach mit minimaler Geschwindigkeit zur Düsenöffnung der Pistole transportiert wird. Unter optimalen Umständen ist die Luftgeschwindigkeit gerade ausreichend zum Fördern des Feststoffpulvers zur Düsenöffnung in Form einer gleichmäßig verteilten Durchsatzstromes, ohne daß unerwünschte Geschwindigkeitsveränderungen das Feststoffpulver beeinträchtigen. Wenn das Pulver zu schnell die Düsenöffnung verläßt, nimmt es die elektrische Ladung nicht auf, die für den Transport auf die Oberfläche oder den Gegenstand sorqen soll. Statt dessen wird das Pulver aufgrund seiner Trägheit und seiner Geschwindigkeit auf die Unterlage aufgebracht. Wenn andererseits die Geschwindigkeits des Luftstromes zu gering ist, fallen die Feststoffteilchen aus dem Luftstrom während ihrer Förderung zur Düse aus, mit der Folge, daß während des Austritts aus der Düse der Strom einfach verpufft. Die Feststoffteilchen fallen dabei aus dem Strom aus und bilden irgendwo einen Haufen, der dann periodisch aufgenommen und aus der Düse in einem Schub von größerer Dichte als normal ausgestoßen wird.
Das erfindungsgemäße Pulver-Versprühsystem soll daher die Durchsatzrate des Feststoffpulvers über einen weiten Bereich zu verändern gestatten, wobei gleichwohl die optimalen Strömungseigenschaften des Systems aufrechterhalten bleiben, und wobei gleichfalls sowohl das Verpuffen wie auch eine übermäßige Geschwindigkeit der Feststoffteilchen vermieden werden soll. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann die Durchsatzrate des Materials von etwa 10 lb Material pro Stunde bis zu 60 lb pro Stunde (4,5 kg/h bis 27,2 kg/h) variiert werden, wobei trotzdem die optimalen Versprüheigenschaften im wesentlichen unverändert bleiben, d.h. gleichmäßige Pulverabgabe aus der Düse ohne übertriebene Pulvergeschwindigkeit. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein abgemessener Luftstrom radial nach innen in den Materialstrom in der Nähe der Abgabeöffnung des Materialtrichters gelenkt wird. Dieser Abmen-Luftstrom wird radial in den Strom über einen Ringkanal geleitet, der sich in das Stromgebiet öffnet. Das hat zur Folge, daß durch Variieren des Luftstromes in dem Ringkanal eine genaue Steuerung des gleichmäßigen Durchsatzes und der Verteilungs des Pulvers aus dem Trichter in eine penumatische Förderleitung möglich ist, von der es zur Sprühpistole transportiert wird.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung zur Erleichterung und Verbesserung der optimalen Strömungseigenschaften des Pulvermaterials besteht darin, daß der Trichter als Funktion des Luftdurchsatzes durch die pneumatische Förderleitung gerüttelt wird, wobei die optimalen Durchflußeiqenschaften über einen großen Bereich von Durchsatzraten aufrecht erhalten werden kann. Dazu steuert ein einiger Regulator den Luftstrom zu dem pneumatischen Rüttler sowie zur pneumatischen Förderleitung, so daß der Unterdruck, mit dem das Material aus dem Trichter abgesogen wird, eine Funktion und direkt proportional zur Rüttelrate des Trichters ist.
Weiter sieht die Erfindung eine neuartige, pneumatische Durchflußsteuerschaltung zur Steuerung des Luft- oder Gasstromes in der pneumatischen Förderleitung vor. Diese Steuerschaltung umfaßt einen pneumatisch gesteuerten elektrischen Schalter, mit dem der Luft- und Pulverstrom zur Abgabepistole des Systems sowie die elektrische Spannung für eine elektrostatische Lade-Antenne der Pistole eingeschaltet werden können. Dieser pneumatische Durchsatzschalter besitzt ein von dem Pistolendrücker betätigtes pneumatisches Ventil, das normalerweise offen ist und den Luftdurchsatz durch die Pistole erlaubt, solange der Drücker nicht betätigt ist und die Pistole abgeschaltet ist. Wenn die Pistole durch Ziehen des Drückers betätigt wird, wird das drückerbetätigte Ventil geschlossen, wodurch ein zweites pneumatisches Ventil den elektrischen Schalter schließt,der den Luftstrom zur pneumatischen Förderleitung lenkt und die elektrische Spannung an die Hochspannungsnadel der Pistole legt. Durch Schließen des abzugs-betätigten Ventils bei eingeschalteter Pistole sowie durch seine Offenstellung bei abgeschalteter Pistole findet kein Luftstrom um die Pistole herum statt, wenn sie eingeschaltet ist, um Turbulenz aufzubauen oder zu stören, was einen schädlichen Einfluß auf den Pulverstrom von der Pistole auf die Unterlage hat.
Mit anderen Worten, das Ventil ist offen und Luft strömt aus dem abzugs-betätigten Ventil nur dann, wenn die Pistole nicht verwendet wird.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht: in einem neuartigen pneumatisch-elektrischen Steuerschalter zur Steuerung der elektrischen Schaltung zur Auslösung des Systems und zur Versorgung mit elektrischer Spannung für die Hochspannungskabel der Pistole. Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt dieser Schalter einen luftumströmten Magneten, eine luftumströmte magnetische Abschirmung sowie einen Zungenschalter zur Betätigung der Steuerschaltung, mit der die Zuführung elektrostatischer Ladung zur Pistole gesteuert wird.
Weiterhin sieht die Erfindung eine neue und verbesserte Einstellvorrichtung für die Sprühform vor, mit der die Form des von der Pistole abgegebenen Pulversprühkegels verändert und das Pulver von der mitreißenden Luft ohne Veränderung der Luftstromgeschwindigkeit aus der Pistole getrennt werden kann. Die meisten Pulversysteme verwenden ein im Luftstromkanal angeordnetes Horn an der Düsenöffnung, damit das Pulver in einer im wesentlichen konischen Hohlform aus der Pistole austritt. Dastn der Mitte der Düsenöffnung angeordnete Horn bewirkt ein Divergieren des ausgestoßenen Pulvers aus der Mitte nach Außen in die Konusform. Um den Ablenkwinkel des aus der Düsenöffnung ausgestoßenen Pulvers zu verändern, wurde in üblicher Weise das Horn relativ zum Kanal bewegt, so daß sich die Düsenöffnung vergrößert oder verkleinert und dadurch die Form des aus der Düse ausgestoßenen Pulverkegels verändert, Dadurch werden jedoch die Durchflußeigenschaften des aus der Pistole abgegebenen Pulvers sehr nachteilig beeinflußt und es wird sowohl die Pulvergeschwindigkeit wie der Abgabekegel gleichzeitig verändert. Es wäre jedoch optimal, wenn die Abgabeform ohne Änderung der Strömungseigenschaften der Luft verändert werden könnte. Hierfür sieht die Erfindung einen Verschiebekörper vor, der im Laufende befestigt ist, an dem das Horn fest angesetzt ist. Dieser Verschiebekörper ist in einem Ringflansch am Ende des Laufes verschieblich. Durch Einstellen des Verschiebekörpers relativ zum Flansch ist es möglich, das Pulver vom Luftstrom zu trennen, die Geschwindigkeit und die Trägheit des Pulvers zu verzehren bzw. zu absorbieren und die Form des aus der Pistole abgegebenen Pulvers zu verändern.
Einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Pulverversprühsystems besteht darin, daß beim Umstellen von einem Material oder einer Farbe auf ein anderes Material oder eine andere Farbe kaum nennenswertes Material verlorengeht. Weiterhin ist vorteilhaft, daß das erfindungsgemäße Pulverversprühsystem einen großen Bereich von Durchsatzraten überdeckt, über den die optimalen Durchflußeigenschaften aufrechterhalten bleiben, und daß weiterhin ein Verpuffen des Materials aus der Düse der Pistole selten oder überhaupt nicht auftritt.
Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines mit den Merkmalen der Erfindung ausgestatteten elektrostatischen Pulverversprühsystem; Fig. 2 eine Draufsicht auf die Pistole gemäß Fig.1; Fig. 3 eine Seitenansicht der Pistole gemäß Fig.1; Fig. 4 eine Seitenansicht des Handgriffs der Pistole nach Fig. 3, wobei die Schlauchklemme geöffnet ist; Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Teil der Schlauchklemme des Haltegriffes aus Fig. 4; Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt durch die Pistole längs der Linie 6-6 aus Fig.2; Fig. 7 einen vergrößerten Querschnitt durch das Laufende der Pistole gemäß Fig. 6; Fig. 8 einen vergrößerten Querschnitt durch das abzug-betätigte Steuerventil der Pistole; Fiq. 9 eine vergrößerte Querschnittdarstellung des Trichterbodens und des Meßblockes des Systems gemäß Fig. 1; Fig. 10 einen Querschnitt durch den Durchflußsteuerschalter aus Fig. 1; Fig. 11 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Durchflußsteuerschalters; und Fig. 12 eine Teilskizze der Pistolendüseneinstellung, aus der die Trennung des Luftstromes von dem Pulverstrom deutlich wird.
Fig. 1 zeigt ein Pulverversprühsystem, in dem die Erfindung verwirklicht ist. Dieses System fördert ein Feinpulver 10, gewöhnlich in der Größenordnung von 150 mesh (Maschen) oder kleiner von einem Trichter 11 zu und durch eine elektrostatische Abgabepistole 12. Wenn das von der Luft mitgerissene Pulver aus der ringförmigen Auslaßöffnung 13 der Pistole austritt, nimmt es eine elektrostatische Ladung aus einem Korona-Entladungsfeld einer Antenne 14 auf.
Diese Ladung stößt das Pulver dann von der Pistole weg auf einen Gegenstand oder eine Unterlage von entgegengesetzter Ladung. Üblicherweise ist die von dem Pulver mitgenommene Ladung negativ und die Unterlage ist geerdet.
Als Folge dieser entgegengesetzten Ladungen wird das Pulver angezogen und bleibt auf der Oberfläche des Gegenstandes sitzen. Der Gegenstand oder die Unterlage ist gewöhnlich 18 Zoll (etwa 46,5 cm) von der Düse 13 der Pistole entfernt.
Das in Fig. 1 dargestellte System kann mit vielen han--delsüblichen Pulvern betrieben werden und ist auf ein spezielles Pulver nicht beschränkt. An zur Zeit handelsüblichen Pulvern sind beispielsweise Pulver auf Zellulosebasis, Venylbasis, Epoxidharzbasis, ferner Polyäthylene, thermoplastische Polyester, Phenolharze und Stoffe auf Nylonbasis. Die Wahl eines Pulvers wird durch die Eigenschaften des Films bestimmt, der nach der Wärmebehandlung des Pulvers auf dem Gegenstand erwünscht ist.
Das Pulverversprühsystem weist außer dem Trichter 11 und der Pistole 12 einen Meßblock 15, eine pneumatische Förderleitung 16, eine pneumatische Durchflußsteuerschaltung 17 sowie eine Ladungssteuerschaltung 18 für die Antenne auf.
Elektrostatische Pistole Die in Fig. 1 dargestellte Pistole 12 ist im einzelnen in den Fig. 2 bis 8 vergrößert wiedergegeben. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel sieht eine manuell betätigte Pistole vor, deren Abgabemenge von einem Abzug 20 gesteuert wird. Die Erfindung ist jedoch in gleicher Weise auf solche Systeme anwendbar, bei denen die Pistole automatisch ausgelöst wird. Die Pistole 12 besitzt einen Gußhandgriff 21, an den ein elektrisch nicht leitender, plastischer Lauf 22 angesetzt ist. Der Lauf ist an dem Handgriff über Schrauben 23 (Fig.2) befestigt.
Der Pistolenhandgriff besteht aus zwei Abschnitten, einem Körper 24 und einer Schlauchklemme 25. Die Schlauchklemme 25 bildet die Rückseite des Handgriffes und ist an ihrem oberen Ende an den Körper 24 über einen Stift 26 abgelenkt.
Wie man am besten aus den Fig. 4 und 5 entnimmt, besitzt die Schlauchklemme eine gebogene Innenfläche 27, die sich längs eines Bogens von eta 2400 erstreckt und eine Innenöffnung 28 bildet (Fig.5). Dieser gebogene Abschnitt kann das Ende eines Schlauches 30 einer pneumatischen Förderleitung 16 am Ende der Pistole aufnehmen und festlegen.
Durch Verklammern des elastischen Plastikschlauches über einen 240°-Abschnitt und durch eine Öffnung 28 von geringerer lichter Weite als der Schlauchdurchmesser, sorgt Elastizität des Schlauches dafür, daß die Klammer 25 über dem Schlauch festgelegt ist.
Außer dem Kanal 31 zur Aufnahme des Schlauches in dem Handgriff der Pistole ist ein paralleler Kanal 32 zur Aufnahme einer elektrischen Leitung sowie ein Entlüftungskanal 33 in dem Handgriff 21 vorgesehen. Der Entlüftungskanal 33 mündet in einer querliegenden, eingesenkten Öffnung 34, die nach der Vorderseite des Handgriffes zu öffnet. Der Schlauchkanal 31 und der für die elektrische Leitung vorgesehene Kanal 32 erstrecken sich vollständig durch den Pistolenhandgriff hindurch und sind an der Vorderseite des Handgriffkörpers 24 offen. Die Kanäle 31 und 32 münden in auf sie ausgerichtete Kanäle 36 und 37 des Laufes 22, so daß der Laufkanal 36 und der Laufkanal 37 jeweils den Handgriffkanal 31 und 32 fortsetzen.
Zur Sicherung des Schlauches 30 in den Pistolenhandgriff wird sein oberes Ende in' dem sich nach vorne erstreckenden Abschnitt 38 des Kanals 31 eingedrückt. Ein unterer Abschnitt 39 des Schlauches wird in eine jochartige Verlängerung 40 am Boden des Handgriffes gedrückt, der außerdem eine gebogene Ausnehmung 41 aufweist, die sich über einen Bogen von ungefähr 2400 erstreckt. Die Elastizität des Schlauches 30 ermöglicht sein Eindrücken in die gebogene Ausnehmung 41 über eine Öffnung 42 von geringerer lichter Weite als der Außendurchmesser des Schlauches.
Das Joch 40 und die Schlauchklemme 25 halten dann den Schlauch in dem Handgriff der Pistole. Um den Schlauch 30 durch einen anderen zu ersetzen, braucht lediglich die Schlauchklemme 25 angehoben und der Schlauch aus dem Kanal 31 herausgezogen, ein neuer Schlauch eingesetzt und endlich die Schlauchklemme wieder geschlossen zu werden. Auf diese Weise kann das System ohne großen Zeitverlust und ohne Materialverschwendung für die Reinigung des Schlauches von vorhergehendem Material von einem Material oder einer Farbe auf ein anderes Material oder eine andere Farbe umgestellt werden.
Man entnimmt den Fig. 6 und 8, daß in der Querbohrung 34 des Pistolenhandgriffes 21 ein Durchflußsteuerventil 45 befestigt ist. Wie noch erläutert wird, steuert dieses normalerweise offene Ventil den Luftdurchsatz durch den Kanal 33 und indirekt, nämlich durch ein anderes Luftventil 44, den Durchsatz des Pulvers 10 durch die Pistole und den Leistungsverbrauch der Pistolenantenne. Dieses Ventil 45 besitzt einen Körper 46 und eine Kappe 47, in welcher ein federbelastetes Kölbchen 48 beweglich ist.
Das Ventil wird an der Pistole durch eine Abschlußplatte 49 gehalten.
Der Fig. 8 entnimmt man, daß der Körper 46 des Ventils 45 eine axiale Bohrung 50 besitzt, die von einer querliegenden Bohrung 51 geschnitten wird. Die Querbohrung 51 ist zum Kanal 33 des Handgriffes hin offen, so daß bei geöffnetem Ventil Luft durch den Kanal 33 in und durch die Bohrung 51 und 50 strömen kann. Die Bohrung 50 ihrerseits öffnet sich in dem Kanal 32 für die elektrische Leitung, der seinerseits über ein Loch 53 nach außen offen ist.
An seinem vorderen Ende besitzt der Körper 46 einen seitlichen Flansch 54, der dichtend gegen einen O-Ring 55 in dem eingesenkten Kanal 34 anliegt.
Die Kappe 47 besitzt ebenfalls einen radialen Flansch 56, der gegen den Körperflansch 54 anliegt und den Ventilkörper 46 in der Bohrung hält. An seiner Vorderseite wird dieser Flansch 56 von der Abdeckplatte 49 gehalten. Die Kappe 47 besitzt eine abgestufte, axiale Bohrung 58, die sich durch sie erstreckt und an ihrem vordersten Ende 59 einen kleineren Durchmesser als am hinteren Abschnitt besitzt. Das Ventilkölbchen 48 ist in der Bohrung 58 der Kappe und in der koaxialen Bohrung 50 des Ventilkörpers beweglich. Eine Feder 60 in dem Ventil liegt gegen einen seitlichen Flansch 61 des Kölbchens an und hält das Kölbchen so, daß der Flansch 61 gegen eine Schulter 62 der Kappe anliegt und das Ventil offen hält.
Wenn der Abzug oder Drücker 20 nach rückwärts gezogen wird, liegt er gegen das vorderste Ende des Kölbchens 48 und schiebt es nach rückwärts gegen die Last der Feder 60. Dadurch wird der Kanal 51 in dem Ventilkörper geschlossen und der Luftstrom in dem Kanal 33 zum Pistolenhandgriff unterbrochen. Zusätzlich zu den Längsbohrungen oder Kanälen 36 und 37, die Fortsetzungen der Kanäle 31 und 32 aus dem Handgriff sind, besitzt der Lauf 22 der Pistole noch einen dritten Kanal 65. Dieser Kanal nimmt eine Stellschraube 66 auf, die in noch zu beschreibender Weise eine Einstellung des Sprühfächers dadurch ermöglicht, daß die Düsenöffnung relativ zu einem umgebenden Laufflansch verändert wird.
Am vorderen Ende ist der Lauf an seiner Außenseite mit einem Gewinde 67 versehen, auf das ein Mündungsstück 68 aus Nylon des Laufes aufgeschraubt ist. Das Nylon-Mündungsstück besitzt eine Ringmanschette, die auf das Laufäußere aufgeschraubt ist. Sie besteht aus dem gleichen elektrisch nicht leitenden Material wie der Körper 69 des Laufes 22.
Man sieht in Fig. 7, daß ein Nylon-Einstellblock 70 für den Sprühfächer im zylindrischen Inneren 71 des Mündungsstückes 68 verschiebbar befestigt ist. Dieser Einstellblock besteht ebenfalls aus elektrisch nicht leitendem Material und besitzt eine Gewinde-Ausnehmung 73, die sich nach rückwärts öffnet. Diese Ausnehmung ist koaxial mit dem Kanal 65 des Laufes und nimmt das Schraubende 73 der Einstellschraube 66 auf, die sich durch den Kanal 65 erstreckt. Das rückwärtige Ende dieser Einstellschraube erstreckt sich in eine Ausnehmung 74, die oben auf dem Lauf 23 ausgebildet ist. Ein geriffelter Knopf 75 sitzt an der hinteren Verlängerung der Stellschraube 66, so daß eine Längseinstellung des Knopfes 75 eine Längsbewegung des Blockes 70 zur Folge hat.
Der Einstellblock 70 besitzt eine axiale Öffnung 80, die sich durch ihn hindurch erstreckt. Diese Öffnung ist koaxial zum Kanal 36 des Laufes und bildet dessen Fortsetzung. Am vorderen Ende weitet sich die Öffnung 80 nach außen bei 81 auf, so daß das durch den Kanal strömende Material nach außen gelenkt wird. Um sicherzustellen, daß das Material tatsächlich nach außen gelenkt wird, ist ein Tetrafluoräthylen-(Teflon-)Horn 83 in den Kanal 80 eingesetzt. Dieses Horn 83 besteht aus einem zylindrischen Mittelabschnitt 84, der in der axialen Öffnung 80 über ein Abstandskreuz 85 gehalten wird, das sich radial nach außen von dem Zylinderabschnitt erstreckt.
Die Außenkanten des Abstandskreuzes liegen gegen die Innenfläche des Kanals 80 an. Die rückwärtigen Kanten laufen zu einer Schneide zusammen und verhindern, daß Pulvermaterial sich auf der Kante sammelt und periodisch aus der Düsenöffnung als eine Pulverwolke ausgestoßen wird.
Der zylindrische Abschnitt 84 neigt sich an seinem äußeren Rand nach außen und bildet ein im allgemeinen konisch geformtes Außenende oder Horn 83 am Ende des Zylinders. Dieses Horn versperrt teilweise den Kanal 80 und läßt das von der Luft mitgerissene Pulver aus dem Kanal 80 nach außen durch den Ringkanal 13 zwischen der Außenfläche 87 des Hornes und der abgeschrägten Innenfläche 81 des Einstellblockes 70 strömen.
Um den Durchmesser des Sprühkegels des aus. dem Ringkanal 13 ausgestoßenen und von der Luft mitgenommenen Pulvers hinsichtlich Form und Durchmesser zu verändern, sind der Einstellblock 70 und das fest angefügte Horn 83 im Inneren des Mündungsstückes 68 axial verschieblich. Durch Hereinziehen des Blockes in das Mündungsstück 68 wird der Durchmesser des Sprühkegels kleiner. Durch Hinausschieben relativ zum Mündungsstück wird dagegen der Durchmesser an einer bestimmten Stelle vor der ringförmigen Düsenöffnung 68 zunehmen und der Kegel sich aufweiten. Während der Einstellung behält die ringförmige Düsenöffnung 13 jedoch eine feste Durchsatzfläche, so daß keine Veränderung in der Geschwindigkeit des Luftstromes oder des Pulvers durch die Einstellung bedingt wird. Diese einstellbare Düsenstruktur ermöglicht daher eine Abänderung des Sprühkegels, ohne daß die optimale Luftdurchsatzgeschwindigkeit beeinträchtigt wird.
Fig. 12 zeigt das Strömungsbild des Luftstromes 76 und des Pulvers durch Pfeile 77 und 78 in den verschiedenen Einstellungen des Blockes 70. Wenn der Block 70 voll ausgefahren ist, (Fig.7), dann tritt der Pulver#Luftstrom aus der Öffnung 13 ohne Wechselwirkung mit dem Ringflansch des Mundstückes 68 aus. Wenn jedoch der Block 70 Uber die verschiedenen Einstellungen, von denen zwei in Fig. 12 dargestellt sind, nach rückwärts bewegt wird, wird der Einfluß des Außenendes 79 am Mundstückrand auf die Trennung des Pulverstromes vom Luftstrom zunehmend stärker, wobei gleichzeitig der Pulverstrom nach innen gegen die Laufachse zu gemäß den Pfeilen 77 und 78 fokussiert wird.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Luftstrom und der Pulverstrom wegen der verschiedenen Strömungseigenschaften des Pulvers und der Luft getrennt werden können. Der Luftstrom behält die Eigenschaften der hydraulischen Strömung und Grenzschicht, während das Pulver sich längs gerader Linienzüge ausbreitet, und zwar in ähnlicher Weise wie die Lichtstrahlen unter Einhaltung des Reflexionsgesetzes. Der Radius 79 am Auftreffpunkt des Pulvers auf den Mundstück 68 gestaltet den Reflexionswinkel des Pulvers variabel, wie das durch die Pfeile 76 und 77 angedeutet wird, während der Luftstrom radial nach außen weg vom Pulver gerichtet bleibt. Wenn der Block 70 jedoch voll eingezogen worden ist (Fig. 7), kann das Pulver vom Luftstrom mitgerissen bleiben, und zwar in der Form, wie das Pulver/Luft-Gemisch aus der Düsenöffnung 13 ausgestoßen wird. Das Aufprallen des Pulvers auf das Ende des Mundstückes wird natürlich nicht nur das Pulver nach Innen gelenkt, sondern auch seine Geschwindigkeit und Trägheit soweit reduziert, daß es besser eine elektrostatische Ladung aufnehmen kann.
Dem von dem Luftstrom mitgerissenen Pulver wird bei seinem Austritt aus der Ringöffnung 13 eine elektrische Ladung mitgegeben. Diese Ladung nimmt das Pulver während seiner Strömung durch ein Hochspannungs-Koronafeld hindurch auf, das am Ende der Nadelantenne 14 besteht. Diese Nadel steht aus dem Ende einer Einsenkung 91 in der Stirnfläche des Hornes vor und erstreckt sich in eine hohle Kammer 93 in dem Horn nach rückwärts. Die Nadel oder Antenne 14 ist natürlich elektrisch leitend und mündet in -einem elektrisch leitenden Kopf 94, der in der hohlen Kammer 93 angeordnet ist. Der Kopf 94 der Antenne wird gegen einen metallischen, elektrisch leitfähigen Stift 95 gedrückt, der sich quer durch das Horn und eine querliegende Öffnung eines nach innen vorstehenden Flansches 98 am rückwärtigen Abschnitt des Einstellblockes erstreckt.
Dieser Flansch 98 ist in einem ringförmigen Kanal 99 verschiebbar, der aus der Stirnfläche 100 des Laufes ausgeformt ist. Eine Druckfeder 101 ist zwischen dem Innenende des ringförmigen Kanals 99 und den vorstehenden Enden 102 des Stiftes 95 angeordnet. Das innerste Ende der Feder 101 erstreckt sich radial nach außen und ist über eine Schraube 103 an einem elektrischen Leiter 104 befestigt. Dieser Leiter steht in elektrischem Kontakt mit dem Ende eines elektrischen Widerstandes 105.
Der Widerstand 105 ist ein üblicher Strombegrenzerwiderstand von hoher Impedanz, der den Strom durch den Widerstand begrenzt. Am gegenüberliegenden Ende ist an den Widerstand 105 eine elektrisch leitende Feder 106 angesetzt, deren anderes Ende an einer elektrisch leitenden Scheibe 107 anliegt. Die Scheibe 107 ist ihrerseits mit der Seele einer isolierten Leitung 108 verbunden, die sich in dem Kanal 37 des Laufes von Kanal 32 des Handgriffs her erstreckt. Am Ende des Handgriffes ist die elektrische Leitung 108 über eine Kupplung 110 mit einem geerdeten,abgeschirmten Kabel 111 verbunden. Dieses geerdete und abgeschirmte Kabel 111 verbindet die Seele in der elektrischen Leitung 108 mit einer Hochspannungsquelle 113 (Fig.1). Wenn ein elektrischer Schalter 114 des Steuerventils 44 für den pneumatischen Durchsatz geschlossen ist, wird die Hochspannungsquelle 113 mit der Antenne 14 der Pistole verbunden, und zwar über die Seele in dem geerdeten und abgeschirmten Kabel 111, die Feder 106, den Widerstand 105, die Feder 100, den Stift 95 und den Kopf 94 der Antenne 14.
Elektrische und pneumatische Steuerschaltung.
Der zur Antenne fließende Strom wird durch den Schalter 114, sowie durch die elektrische Ladeschaltung 18 unter Einschluß des pneumatischen Durchflußsteuerventils oder des Schalters 44 sowie schließlich durch das drückerbetätigte, pneumatische Durchflußsteuerventil 45 gesteuert.
Das Durchflußsteuerventil 44 ist im einzelnen in Fig.10 dargestellt. Im wesentlichen weist es einen Zylinder 120 auf, in dem ein Kölbchen 121 verschiebbar ist. Diese Kolbenanordnung 121 ist auf einer Kolbenstange 122.befestigt, deren Ende 123 sich durch eine Öffnung 124 im Zylinderende erstreckt und an einem Auslöser 125 des elektrischen Schalters 114 anliegt. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der Schalter 114 normalerweise offen undwird nur bei Rechtsbewegung des Kolbens 121 und der zugehörigen Kolbenstange 122 geschlossen.
Die Kolbenanordnung 121 umfaßt eine Vorderscheibe 127, deren Nabe 128 über einen rückwärtigen Abschnitt der Kolbenstange 122 von kleinem Durchmesser befestigt ist.
Die Nabe trägt einen Ring 129, der von einer Mutter 130 und einer Scheibe 131 auf der Nabe gehalten wird. Die Mutter 130 ist über einen rückwärtigen Abschnitt 132 der Kolbenstange geschraubt. Eine pneumatische Dichtung 133 ist zwischen der Scheibe 127 und dem Ring 129 zwischengelegt. An der Vorderseite der Kolbenanordnung 121 liegt ein Querkanal 135 in Kommunikation mit dem axialen Kanal 136. Der letztgenannte Kanal 136 endet in einem radialen Schlitz 137 am Kolbenende, so daß die gegenüberliegenden Seiten des Kolbens in strömungsmittelmäßiger Verbindung über den Querschlitz 135, den axialen Kanal 136und den radialen Schlitz 137 stehen.
Dem Zylinder wird Luft aus einer Druckluftquelle 140 (Fig.1) über eine Luftleitung 142 und einem Zylindereinlaß 143 an der Vorderseite des Kolbens zugeführt.
Die Luft verläßt den Zylinder an der Rückseite des Kolbens über einen Auslaß 144 und eine Luftleitung 145, die den Auslaß 144 mit dem Kanal 33 in dem Pistolenhandgriff verbindet.
Wenn im Betrieb die Pistolen nicht verwendet und demzufolge der Abzug oder Drücker nicht betätigt wird, ist das Ventil 45 geöffnet, so daß Luft durch den Kanal 33 in den Handgriff der Pistole durch das Ventil 45 zum Kanal 33 und durch den Auslaß 53 nach außen strömen kann. Bei diesem Betriebszustand der Pistole strömt Luft aus der Druckluftquelle 140 über die Luftleitung 142 in den Einlaß 143 durch die Kanäle 135,136 im Handgriff 37 in den Kolben und in der Kolbenstange,aus dem Auslaß 144 durch die Leitung 145 und den Kanal 33 im Handgriff. Bei diesem Betriebszustand der Pistole hält also der Luftstrom die Kolbenanordnung 121 in ihrem linken Umkehrpunkt gemäß Fig. 1 und 10, so daß der elektrische Schalter 114 offengehalten wird.
Wenn der Drücker 20 der Pistole nach rückwärts gezogen wird, um die Pistole einzuschalten, wird dadurch das Ventil 45 den Kanal 33 schließen. Dies resultiert in einer Beendigung des Luftstromes in den Einlaß 143 und aus dem Auslaß 144 des Luftdurchsatzventils. Wenn dies eintritt, gleicht sich der Luftdruck in den Kammern 150 und 151 auf den beiden Seiten der Kolbenanordnung 121 sehr schnell aus. Wegen der größeren wirksamen Kolbenfläche auf der linken Seite des Kolbens bewegt er sich nach rechts, wenn die Drücke ausgeglichen sind und schließt somit den Schalter 114. Dies hat die Wirkung, daß ein pulvermitreißender Luftstrom durch die Pistole eingeschaltet wird, und zwar vermöge der Betätigung der Magnetventile 193,185 (wie noch erläutert wird) und vermöge des jetzt vollständigen elektrischen Stromkreises zwischen der Hochspannungsquelle 113 und der Antenne 14 der Pistole. Dadurch wird um die Antenne herum ein elektrisches Hochspannungsfeld aufgebaut, durch das das-Pulver hindurchströmen muß, wenn es aus der Öffnung 13 der Pistole austritt.
Man bemerke, daß beim Ausbleiben eines Luftstromes von der Druckluftquelle 140 zu dem Durchflußsteuerschalter 44 der elektrische Schalter 114 geschlossen bleibt, Ohne einen derartigen Luftstrom hält eine nicht dargestellte Feder des elektrischen Schalters den Auslöser 125 des Schalter in seiner am weitesten links befindlichen Stellung gemäß Fig. 10 und hält somit den Schalter 114 offen. Somit wird der Antenne 14 der Pistole keine elektrische Ladung zugeführt, wenn die Quelle 140 keinen Luftdruck liefert und/oder keine Luftströmung in der Leitung 142 vorhanden ist.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Durchflußsteuerschalters zur Ausführung der Funktion des Durchflußsteuerschalters 44 aus Fig.- 1. Die einzelnen Bauteile dieses Schalters sind mit solchen Bezugszeichen versehen, die ihren funktionellen Gegenstücken in dem Schalter 44 entspricht mit Zusatz eines Apostroph. Dieser Durchflußsteuerschalter 44' weist ein Aluminiumgehäuse 200 auf, durch das sich drei parallele Kanäle 201, 202 und 203 erstrecken. Der erste Kanal 201 enthält einen magnetischen Zungenschalter 114' in einem Glasgehäuse 204. Dieser Schalter wird in dem Kanal 201 durch Vergußmassen 205 und 206 gehalten. Der zweite Kanal 202 wirkt als Verschiebestrecke für eine magnetische Abschirmung 207, die so leicht ist, daß ein Luftstrom, der über einen Einlaß 143' am einen Ende des Kanals 202 eintritt und den Kanal 202 am entgegengesetzten Ende über den Auslaß 208 verläßt, die Abschirmung gegen ihre Schwerkraft von ihrer untertersten Stellung aus anhebt, wobei die Abschirmung in ihrer untersten Stellunq in derselben Horizontalebene liegt wie der Zungenschalter 114'. Der Luftstrom kann die Abschirmung über und aus dieser Horizontalebene heraus anheben.
Der dritte Kanal 203 wirkt als Verschiebestrecke für einen Magneten 209 und steht in strömungsmittelmäßiger Verbindung mit dem Kanal 202 über einen Querkanal 210, der die beiden verbindet. An seinem unteren Ende ist der Kanal 203 durch einen Stöpsel 211 verschlossen. Das gegenüberliegende oder obere Ende des Kanales mündet in einen Auslaß 144', der über eine Luftleitung 145 mit dem drückerbetätigten Luftdurchsatzventil 45 verbunden ist.
1n Betrieb strömt Luft aus der Druckluftquelle 140 in den Einlaß 143' und sowohl durch den Abluftauslaß 208 wie den Auslaß 144. Dieser Luftstrom hebt die magnetische Abschirmung 207 sowie den Magneten 209 von unten nach oben,wie in Fig. 11 dargestellt,an. Der Magnet und die Abschirmung verbleiben in dieser angehobenen Stellung solange, wie das Luftventil 45 der Pistole geöffnet ist.
Wenn der Drücker 20 der Pistole ausgelöst wird, und demzufolge das Ventil 45 schließt, wird der Luftdurchsatz durch den Kanal 144' beendet; jedoch setzt sich die Strömung durch den Kanal 202 und den entlüftungsauslaß 208 fort. Folglich fällt der Magnet 209 in die Horizontalebene des magnetischen Zungenschalters 114' herab, in welcher Stellung das Magnetfeld des Magneten die ferromagnetischen Metallzungen 212 und 213 des Zungenschalters miteinander in Berührung bringen. Das Schlie-Ben des Schalters 114' schaltet die Hochspannungsquelle 113 an die Antenne 14 und aktiviert gleichzeitig die Spulen der Magnetventile 185 und 193. Solange wie das abzughetätigte Ventil 45 geschlossen bleibt, bleibt auch der Magnetschalter 114' geschlossen. Wenn das Ventil 45 jedoch wieder geöffnet wird, stellt sich der Luftstrom aus dem Einlaß 143' zum Auslaß 144' wieder her und der Magnet 209 wird angehoben, so daß der @ungenschalter 114' öffnen kann.
Für den Fall, daß die Druckluft aus der Quelle 114 abneschaltet wird oder unterbrochen wird, fallen sowohl der Magnet 209 wie auch die magnetische Abschirmung 207 in die untere Stellung, in der sie jeweils in der Horizontalebene des Zungenschalters 114' liegen. Bei dieser Betriebsbedingung des Schalters 144' schirmt die Abschirmung 207 das Magnetfeld des Magneten 209 so stark ab, daß die Zungen des Zungenschalters 114' nicht schließen. Somit ist der Schalter ausfallsicher in dem Sinn, daß er geöffnet bleibt, solange kein Durchsatz von Luft durch den Schalter 144' stattfindet.
Trichter und pneumatischer Förderleitung.
Wie man am besten aus Fig. 9 erkennt, ist der Trichter 11 im großen und ganzen schornsteinförmig geformt und mündet an seinem unteren Ende in einer Abgabeöffnung 155. Diese Öffnung liegt in einem Lagerblock 156, der an den Boden des Schornstein-Trichters 11 angesetzt ist. Der Boden des Blockes 156 weist eine kreisförmige Ausnehmung 157 auf, die aus ihm herausgedreht ist, und die über einen Ring 158 am oberen Ende des Abmeßblockes 15 paßt. Gegenüber dem Ring 158 am oberen Ende des Abmeßblockes mit Abstand nach innen versetzt befindet sich eine mit Tetrafluoräthylen (Teflon) ausgekleidete Passage 159, die sich vertikal durch den Abmeßblock erstreckt.
Diese Abgahepassage öffnet sich nach außen divergierend in eine kaminähnliche Öffnung 160 am oberen Ende des Abmeßblockes 15.
Eine Querbohrung 161 erstreckt sich durch den Abmeßblock 15 und steht in strömungsmittelmäßiger Verbindung mit dem Querkanal 159 des Abmeßblockes. Auf einer Seite der Schnittstelle zwischen dem Kanal 159 und der Querbohrung 161 befindet sich eine Einlaßdüse 162, die in einen Schraubabschnitt 163 der Bohrung 161 eingeschraubt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite der Schnittstelle zwischen dem Kanal 159 und der Bohrung 161 befindet sich eine Tetrafluoräthylen (Teflon)-Auslaßröhre 164, die in einen Schraubabschnitt 165 der Bohrung 161 eingeschraubt ist. Zwischen der Einlaßdüse 162 und dem Auslaßrohr 164 befindet sich ein Gehit 166 in der Bohrung, in dem durch Luft, die durch einen Axialkanal 167 der Düse 162 strömt, ein Unterdruck aufgebaut wird. Solange Luft von mehr als Atmosphärendruck durch die Düse strömt, wird der Druck in dem Gebiet 166 auf einem Wert gehalten, der unter Atmosphärendruck liegt, so daß Feststoffpulver 10 aus dem Trichter nach unten durch den Kanal 159 durch den Unterdruck gezogen und nach außen durch eine axiale Öffnung 168 in dem Auslaßrohr 164 zusammen mit dem Luftstrom gefördert wird. Der Luftstrom durch die Düse wird bei einem solchen Wert gehalten, das erwünschte Vakuum erzeugt, das notwendig ist, um einen gewünschten Durchsatz an Feststoffpartikel durch die Pistole zu erzielen und um das Pulver durch die Pistole zu fördern, während es von dem Luftstrom mitgerissen wird. Im Idealfall ist der Luftstrom gerade ausreichend, um das Pulver zu der ringförmigen Auslaßöffnung der Pistole zu transportieren, ohne daß das Pulver aus dem mitgerissenen Zustand ausfällt, jedoch ohne, daß Pulver mit nennenswerter Geschwindigkeit weg von der Pistolen-Düsen-Öffnung 13zu richten. Von der Öffnung bis zu dem Gegenstand, auf dem das Feststoffpulver aufgetragen werden soll, führt es elektrische Ladung mit sich, die für eine Anziehung des Pulvers durch den Gegenstand wegen dessen entgegengesetzter Ladung sorgt.
Die Steuerung und Abmessung der Pulvermenge, die in den Luftstrom injeziert wird, ist ein Ringkanal 170 zwischen der Unterseite 171 des Trichters, der vertikalen Fläche 172 des Ringes 159 und der Oberseite 173 des Abmessblockes vorgesehen. Diesem Ringkanal 170 wird luft von reguliertem Druck über einen engen Kanal 175 in dem Abmeßblock zugeführt. Wie man aus Fig.1 erkennt, steht dieser Kanal 175 in strömungsmittelmäßiger Verbindung mit der Druckluftquelle 140 über ein Luftfilter 181, eine Luftleitung 182, einen Druckreqler 183, eine Luftleitung 184, ein magnetisch betätiates Ventil 185 und eine Luftleitung 186. Um den trnm an Steuerluft aus dem Ringkanal 170 in den Kanal 159 zu lenken, steht ein ringförmiger Flansch 176 nach oben aus dem oberen Ende des Abmeßblockes innerhalb des Kanals 170 vor. Dieser Flansch definiert eine ringförmige Abmeßöffnung 177, durch die ein pulverabmessender Luftvorhang in den Kanal 159 injeziert wird.
Um den Pulverdurchsatz durch den Abmeßblock 15 weiter zu regulieren und um zu verhindern, daß geklumptes Pulver den weiteren Durchsatz durch die Trichterabgabeöffnung 155 und durch die Pulverstromkanäle des Abmeßblockes blockiert, ist ein konventioneller pneumatischer Vibrator 190 unter dem Abmeßblock angeordnet. Der Abmeßblock und der auf seinem oberen Ende getragene Trichter werden ihrerseits auf elastischen Kissen eines nicht dargestellten Gestells getragen, so daß die auf dem Abmeßblock 15 durch den Vibrator 190 ausgeübte Vibration sowohl den Abmeßblock wie auch den Trichter mit einer Frequenz rüttelt, die durch den Druck des dem Vi- Vibrator zugeführten Luftstromes gesteuert wird. Dieser Druck wird seinerseits durch einen Regulator 191 in der Luftleitung 192 gesteuert, die mit der Luftleitung 187 verbunden ist. Die Leitung 192 ist ihrerseits mit dem Vibrator über ein magnetisch betätigtes Ventil 93 verbunden. Das gleiche Magnetventil 193 steuert den Luftdurchsatz zu der Einlaßdüse 162 der pneumatischen Förderleitungsschaltung 16. Da sowohl der Vi-Frator wie die pneumatische Förderleitung 16 mit der Luftdruckquelle 140 über einen einzigen Regulator 191 verbunden sind, führt eine Luftdruckschwankung bei der einen Einrichtung zu einer gleichzeitigen Luftdruckschwankung bei der anderen Einrichtung. Somit wird die Vibrationsrate des Vibrators 160 stets direkt proportional zu dem Druck in der Leitung 16 und dem im Gebiet 166 erzeugten Vakuum aufrechterhalten, um einen Durchsatz des Pulvers aus dem Trichter zu ermöglichen.
Zusätzlich zu dem schnellen Schlauchwechsler an der Pistole 12 weist das erfindungsgemäße System eine Anordnung für ein leichtes Auswechseln des Trichters 11 auf. Üblicherweise bleibt am Ende eines Sprüh-oder Spritzzyklus' oder beim Beendigen des Verspritzens eines bestimmten Materials oder einer bestimmten Materialfarbe und vor dem Beginn des Versprühens eines anderen Materials in dem Trichter 11 Pulver zurück. Dieses Pulver 10 muß aus dem System entfernt werden, ehe ein neues Pulver versprüht werden kann. Um einen schnellen Farb-oder Materialwechsel zu erleichtern, enthält jeder Trichter 11 eine Kugel 195, deren Durchmesser größer als der Durchmesser der Abgabeöffnung 155 am Boden des Trichters ist. Diese Kugel ist hinreichend schwer und dicht, so daß sie auf den Trichterboden absinkt, wenn der Trichter voll Pulver ist, und die Abgabeöffnung verschließt.
Wenn folglich der Trichter von seinem Lager auf dem Abmeßblock 15 abgehoben wird, wandert die Kugel in die Abgabeöffnung und verschließt sie. Zum Cffnen der Abgabeöffnung und zum Entfernen der Kugel aus ihrem Sitz am Boden des Trichters ist eine Metallnadel 196 in dem Abmeßblock befestigt und erstreckt sich hinauf und durch die Abgabeöffnung 155 des Trichters. Dieser Stift schiebt die Kugel aus ihrem Sitz nach oben, wenn der Trichter auf den Abmeßblock aufgesetzt wird. Wenn der Trichter weggehoben wird, verschließt. die Kugel automatisch die Abgabeöffnung.
Die Schnellwechsel-Schlauchverbindung an der Pistole und die Schnellwechsel-Verbindung am Trichter, erlaubt ein Versprühen verschiedener Materialien mit einem Einimum an Zeitverlust und Sprühmaterial. Durch Austauschen der Materialschläuche und des Hoppers 11 muß lediglich noch das System von dem alten Material gereinigt wer den, und zwar der Abmeßblock und sein Ventunikanal wie auch der Durchsatzkanal der Pistole.
Dem Fachmann sind an den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen der Erfindung noch mancherlei Änderungen geläufig, ohne daß dadurch von dem der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken abgewichen wird. So kann beispielsweise auch jedes andere Gas als Luft, das mit dem zu versprühenden Pulver inert ist oder verträglich ist, in einfacher Weise mit dem System nach der Erfindung verwendet werden.
Insgesamt wurde also ein elektrostatisches Sprühsystem zum Auftragen von Pulver aus Feststoffpartikeln auf die Oberfläche eines Gegenstandes oder einer Unterlage beschrieben. Das System weist eine pneumatische Förderleitung auf, die ein Unterdruckgebiet zum Ansaugen von Pulver aus einem Trichter und seinem Einbetten in einem Luftstrom auf, wonach es einer elektrostatischen Sprühpistole zugeführt wird, während es in dem Gas oder Luftstrom eingebettet ist und von diesem mitgerissen wird.
Um ein schnelles Wechseln der Farbe oder des Pulvers zu erleichtern, besitzt das System einen verbesserten Trichter mit einem kugelabschluß am Boden, der sich automatisch schließt, wenn der Trichter von einer Lagerbasis weg@enommen wird und der sich automatisch öffnet, wenn der Trichter auf den Lagerblock aufgesetzt wird. Das System umfaßt weiterhin eine Schlauch-Schnellwechseleinrichtung am Handgriff der Pistole zum Anklemmen und Lösen neuer Schläuche, die sich zwischen dem Trichterhalteblock und der elektrostatischen Pistole erstrecken.
Um die Abgaberate des Pulvers aus dem Trichter abzumessen und zu steuern, sieht das System eine pneumatische Abmeßsteuerung in der Form eines variablen Luft- oder Gasvorhangs vor, der in einen Pulverdurchflunkanal hineingepustet wird, wobei der Pulverdurchflußkanal zwischen dem Trichterboden und der pneumatischen Förderleitung angeordnet ist. Wenn der Druck in diesem Vorhang ansteigt, wird der Pulverdurchsatz verringert. Das System umfaßt weiterhin einen pneumatischen Vibrator, der an eine Luftdruckquelle über einen Regulator angeschlossen ist, wobei der Regulator auch die pneumatische Förderleitung bedient, sc daß die Rüttelrate stets direkt proportional zum Luft- oder Gasdurchsatz in der pneumatischen Förderleitung und in dem Unterdruckgebiet ist, das den Pulverdurchsatz aus dem Trichter steuert. Die elektrostatische Pistole dieses Systems besitzt eine Einstellvorrichtung zur Veränderung der Sprühform des aus der Pistole abgegebenen Materials, in dem der Pulverstrom von dem Strom der mitreißenden Luft oder des mitreissenden Gases getrennt wird. Die Einstellvorrichtung ist so ausgelegt, daß Form und Dimensionen der Abgabeöffnung der Pistole über den gesamten Einstellbereich hin gleich bleiben.

Claims

Ansprüche

1. Elektrostatische Sprühpistole zur Verwendung in einer Pulverversprühvorrichtung, bei der ein Trichter eine Abgabeöffnung aufweist, durch die Pulver aus Feststoffpartikeln aus dem Trichter in eine pneumatische Förderleitung ausströmen kann, wobei die pneumatische Förderleitung mit der Pistole verbunden ist, gekennzeichnet durch einen elektrisch nicht leitfähigen Lauf; einen glatten, sich in dem Lauf erstreckenden Förderkanal, der in eine Auslaßöffnung mündet; sowie durch eine elektrische Ladeeinrichtung, die elektrische Ladung auf das aus der Auslaßöffnung austretende pulverförmige Material überträgt.

2. Pistole nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein i in den Kanal in der Nähe der Auslaßöffnung angeordnetes, die Sprühform bildendes Horn.

3. Pistole nach Anspruch 1 oder 2 gekennzeichnet durch eine Einstelleinrichtung für die Sprühform des aus der Austrittsöffnung austretenden Pulvers, wobei Dimensionsänderungen des Kanals an der Auslaßöffnung bei der Einstellung vermieden werden.

4. Pistole nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Verbindungsschlauch zwischen der pneumatischen Förderleitung und der Pistole.

5. Pistole nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Schlauch-Schnellwechselvorrichtung, die eine angelenkte Klammer sowie eine Festlegeeinrichtung für den Schlauch bei Geschlossen-Stellung der Vorrichtung aufweist.

6. Pistole nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Ringschulter (68) in der Nähe des Abgabeendes des Laufes (22) innerhalb der die Einstellvorrichtung für die Sprühform angeordnet ist.

7. Pistole nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Trennvorrichtung (79) zur Abtrennung des von der Luft oder dem Gas mitgerissenen Pulvers von dem Gasstrom bei Austritt aus der Auslaßöffnung.

8. Pistole nach einem der Anspruche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung und die Trennvorrichtung derart gegeneinander verschieblich sind, daß der Trennungsgrad zwischen dem mitgerissenen Pulver und dem Gas bei Austritt aus der Austrittsöffnung einstellbar ist.

9. Pistole nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine am einen Ende des Laufes vorgesehene Ausnehmung, um die sich herum ein axialer Flansch des Laufes erstreckt, sowie durch einen in der Ausnehmung, innerhalb des Flansches verschieblichen Verschiebekörpers (80,81) sowie durch eine Einstelleinrichtung für den Verschiebekörper relativ zum Laufflansch zur Veränderung der Sprühform des aus der Auslaßöffnung austretenden Materials ohne Dimensionsveränderungen des Kanals an der Auslaßöffnung.

10.Pistole nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Ladungseinrichtung (14) über einen elektrischen Widerstand (105) mit einer Hochspannungsquelle (113) verbunden ist.

11. Pistole nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das die Sprühform bildende Horn (83) fest an dem in der Nähe der Auslaßöffnung angeordneten Verschiebekörper befestigt ist.

12. Pistole nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung fukussierende Mittel aufweist, derart, daß das aus der Austrittsöffnung abgegebene Pulver gegen die Achse des Kanales gelenkt wird, während gleichzeitig der mitreißende Gasstrom radial von der Achse des Kanals wegströmt.

13. Pistole nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die fokussierenden Mittel ein gebogener Randabschnitt (79) am äußeren Ringteil (68) sind.

14. Pistole nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der gebogene Randabschnitt konvex ist.