DE8214363U1 - Elektrostatisches pulverspruehgeraet - Google Patents

Description

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Elektrostatisches Pulversprühgerät

Die Erfindung betrifft ein elektrostatisches Pulversprühgerät mit einem das Pulver in einem Trägerluftstrom der Ausgabedüse zuführenden Zuführrohr und einem eingebauten Hochspannungsgenerator aus einem Transformator, einem mit Gleichstrom betriebenen Oszillator, welcher an eine Rückkopplungswicklung des Transformators geschaltete Oszillatorbauteile aufweist, und einem dem Transformator nachgeschalteten Spannungsvervielfacher, der am Zuführrohr zwischen der Ausgabedüse und dem in Verlängerung der Achse der Ausgabedüse angeordneten Transformator angeordnet ist.

Der Oszillator, welcher den ihm zugeführten Gleichstrom in den für den Betrieb des Transformators erforderlichen Strom mit sich ändernden Stromwerten umwandelt, ist vorzugsweise als Transistor-Oszillator aufgebaut, dessen in an sich bekannter Weise an die Rückkopplungswicklung und die Primärwicklung des Transformators geschalteten Oszillatorbauteile einen oder mehrere Transistoren, Widerstände und Kondensatoren enthalten können, die sich während des Betriebs erwärmen.

Bei einem bekannten elektrostatischen Pulversprühgerät der eingangs erwähnten Art (DE-AS 2 065 699) in der Ausbildung als Hand-Sprühpistole sind die Oszillatorbauteile in dem Pistolengriff in verhältnismäßig großen Abständen voneinander angeordnet. Dadurch kann eine gewisse

"^ Kühlung der Oszillatorbauteile erreicht werden, jedoch ist entsprechend ihr Platzbedarf groß. Außerdem ergeben sich dadurch verhältnismäßig lange Leitungen mit Verlusten bis zu dem Transformator, der bei der bekannten Pulversprühpistole das an dem der Ausgabedüse abgewendeten Ende des Pistolenrohres in dieses einlaufende Pulverzuführrohr an diesem Ende des Pistolenrohres umgibt.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, ein die ein-

gangs erwähnten Merkmale aufweisendes elektrostatisches Pulversprühgerät zu schaffen, bei welchem die Oszillatorbauteile bei gleichwohl guter Kühlung zu einer Baugruppe mit möglichst kleiner Baugröße zusammenfaßt und mögliehst nahe an dem Transformator angeordnet sind.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Spannungsvervielfacher und der Transformator im Abstand voneinander angeordnet sind und die Oszillatorbauteile als Baugruppe in dem Raum zwischen dem Spannungsvervielfacher und dem Transformator am Zuführrohr auf einer metallischen Kühlplatte angeordnet sind, die an dem Zuführrohr anliegt.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Oszillatorbauteile auf einer metallischen Kühlplatte, die am Zuführrohr anliegt, werden die Oszillatorbauteile durch die Kühlwirkung der das Zuführrohr durchströmenden Trägerluft des auszutragenden Pulvers intensiv gekühlt, so daß sie sehr eng aneinander angeordnet werden können und daher die durch sie gebildete Baugruppe eine sehr kleine Baugröße haben kann, was der Unterbringung eines Hochspannungsgenerators in einem elektrostatischen Pulversprühgerät entgegen kommt.

Die intensive Kühlung der Oszillatorbauteile könnte zwar auch dadurch erreicht werden, daß die Oszillatorbaugruppe an der dem Spannungsvervielfacher abgewendeten Seite des Transformators am Zuführrohr angeordnet

ist, so daß dadurch die Schaltungsreihenfolge der Bauteile des Hochspannungsgenerators aus Oszillator, diesem nachgeschaltetem Transformator und diesem nachgeschaltetem Spannungsvervielfacher auch der Anordnungsreihenfolge dieser Bauteile entspricht und daher zu einer noch übersichtlicheren Leitungsführung zwischen diesen elektrischen Bauteilen führen würde. Einerseits jedoch müßte bei einer derartigen Anordnung der Oszillatorbaugruppe am hinteren Ende des Sprühgerätes ein entsprechend

großer Raum zur Unterbringung der Oszillatorbaugruppe freigehalten werden, bzw. der Transformator müßte um ein entsprechendes Maß weiter nach vorn zur Ausgabedüse hin versetzt angeordnet werden. Dies ist aber im allgemeinen unerwünscht, weil durch die Anordnung des Transformators als schwerstes Bauteil des Hochspannungsgenerators die Lage des Schwerpunktes des Sprühgerätes beeinflußt wird, der für eine gute Handhabbarkeit des Sprühgerätes, wenn dieses als Hand-Sprühpistole ausgebildet ist, oder für eine stabile Abstützung des Sprühgerätes, wenn dieses als Maschinengerät an einem Manipulator oder dergleichen befestigt ist, möglichst weit hinten liegen soll. Andererseits könnte eine derartige Anordnung der Oszillatorbaugruppe nicht für ein Sprühgerät angewendet werden, bei dem das Zuführrohr nicht am hinteren Ende des Sprühgerätes in dieses einmündet und durch den Transformator hindurch verläuft, wie es aus der eingangs erwähnten DE-AS 2 065 699 bekannt ist, sondern in ebenfalls an sich bekannter Weise (DE-AS 2 030 388) z.B. bei einem als Hand-Sprühpistole ausgebildeten Sprühgerät durch dessen Pistolengriff geführt und erst an einer Stelle zwischen dem Transformator und der Ausgabedüse in das den Spannungsvervielfacher enthaltende Pistolenrohr einläuft.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Oszillatorbaugruppe im Raum zwischen dem Transformator und dem Spannungsvervielfacher ist daher der zusätzliche Vorteil erreicht, daß durch sie die intensive Kühlung der Oszillatorbaugruppe unabhängig von der Anordnung des Ortes der

^ Einmündung des Pulverzuführrohres in das Sprühgerät verwirklicht werden kann, wodurch der Aufwand für die parallel laufende Fertigung unterschiedlicher Sprühgerätetypen reduziert ist und der Transformator für eine gute Lage des Geräteschwerpunktes am hinteren Geräteende angeordnet bleiben kann.

Die metallische Kühlplatte, auf welcher erfindungsgemäß

die Oszillatorbauteile angeordnet sind, soll für eine möglichst gute Wärmeableitung der ihr von den Oszillatorbauteilen übergebenen Wärme an das vorzugsweise aus möglichst dünnem Isoliermaterial bestehende Zuführrohr mögliehst großflächig an diesem anliegen. Vorzugsweise ist daher die Kühlplatte wenigstens über einen Teilabschnitt hin entsprechend des Außenumfangs des Zuführrohres bogenförmig ausgebildet und liegt entlang wenigstens des halben ümfangs des Zuführrohres an diesem an. Die Kühlplatte kann somit einen U-förmigen Querschnitt mit bogenförmigem U-Steg haben, mit welchem sie in Berührungskontakt mit dem Zuführrohr steht. Sie kann auch selbst rohrförmig ausgebildet sein, so daß sie im wesentlichen am gesamten Außenumfang des Zufuhrrohres an diesem anliegt. Hierbei kann in der rohrförmigen Kühlplatte ein Fenster ausgebildet sein, in welchem eines oder mehrere der Oszillatorbauteile angeordnet sind, so daß sie selbst mit der Wand des Zuführrohres, und außerdem mit der an diesem anliegenden Kühlplatte in wärmeableitender Verbindung stehen.

Die Rückkopplungswxcklung des Transformators, an welche die Oszillatorbauteile angeschaltet sind und die vorzugsweise neben der Primärwicklung des Kondensators auf dessen Kern angeordnet sind, ist vorzugsweise entsprechend der Anordnung der Oszillatorbaugruppe zwischen dem Transformator und dem Spannungsvervielfacher an der dem Spannungsvervielfacher zugekehrten Seite des Transformators angeordnet .

Das erfindungsgemäße Sprühgerät kann im übrigen - wie bereits erwähnt - als Maschinengerät oder als Hand-Sprühpistole ausgebildet sein, die ein Pistolenrohr, in welchem koaxial nebeneinander der Spannungsvervielfacher, die Oszillatorbaugruppe und der Transformator angeordnet sind, und einen Pistolengriff aufweist, in beiden Fällen ist es möglich, das Pulver-Zuführrohr mit geradem Verlauf durch den dann ringförmig ausgebildeten Transformator hindurchzuführen. Für ein Pulver-Sprühgerät in der Aus-

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bildung als Hand-Sprühpistole wird es jedoch gegenwärtig vorgezogen, daß das Zuführrohr durch den Pistolengriff verläuft und über einen Krümmer, der in dem Raum zwischen dem Spannungsvervielfacher und dem Transformator ausgebildet ist, in das Pistolenrohr einläuft. Hierbei kann die Oszillatorbaugruppe zwischen dem Krümmer und dem Spannungsvervielfacher, oder an dem Krümmer selbst angeordnet sein.

Einer derartigen Ausführungsform des als Hand-Sprühpisto-Ie ausgebildeten Pulver-Sprühgerätes kommt die erfindungsgemäße Anordnung der Oszillatorbaugruppe in dem Raum zwischen dem Transformator und dem Spannungsvervielfacher entgegen, weil dadurch der Pistolengriff im wesentlichen ebenfalls im Abstandsbereich zwischen dem Transformator und dem Spannungsvervielfacher an dem Pistolenrohr angesetzt ist. Daher kann einerseits der Transformator für eine gute Lage des GerateSchwerpunktes hinter dem Pistolengriff angeordnet sein und andererseits sind die elektrischen Eingangsleitungen des Hochspannungsgenerators, die an die Oszillatorbauteile angeschlossen sind, zwischen diesen und einem im Pistolengriff angeordneten elektrischen Schalter, der an ein in den Pistolengriff eingeführtes Gleichstromkabel geschaltet ist, zum Ein-

und Ausschalten des Hochspannungsgenerators kurz. 25

Das erfindungsgemäße Pulver-Sprühgerät kann auch als elektrostatisches Vorsatzgerät einer an sich nicht für den elektrostatischen Betrieb ausgelegten Pulversprühpistole ausgebildet sein, welches nach dem Abschrauben von deren

Ausgabedüse mit dem freien Ende des Pistolenrohres kuppelbar ist und dieses verlängert. Bei einer derartigen Ausbildung als den Hochspannungsgenerator enthaltendes Vorsatzgerät nämlich ist es besonders wichtig, daß der

Schwerpunkt des Vorsatzgerätes nicht zu weit vor dem 35

Pistolengriff liegt und daher die mit dem elektrostatischen Vorsatzgerät nachgerüstete Sprühpistole nicht zu kopflastig wird. Eine solche Kopflastigkeit aber läßt sich aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung des Trans-

formators als letztes und gleichzeitig schwerstes Bauteil des Hochspannungsgenerators und damit des Vorsatzgerätes vermeiden.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsformen erläutert, die wenigstens schematisch aus der Zeichnung ersichtlich sind. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein als Hand-Sprühpistole ausgebildetes elektrostatisches Pulver-Sprühgerät im Längsschnitt,

Fig. 2 eine mögliche Ausführungsform der Anordnung der im Pistolenrohr der Sprühpistole nach Fig. 1 am Pulver-Zuführrohr angeordneten Oszillatorbaugruppe im Querschnitt und

Fig. 3 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Oszillatorbaugruppe.

Die aus Fig. 1 im Längsschnitt ersichtliche elektrostatische Pulver-Sprühpistole weist in ihrem Pistolenrohr einen eingebauten Hochspannungsgenerator aus einer mit Gleichstrom, der über ein in den Pistolengriff 8 eingeführtes Kabel 19 und einen am Pistolengriff 8 angeordneten elektrischen Schalter 17 zugeführt wird, gespeisten Oszillatorbaugruppe 3, einem primärseitig mit dieser verschalteten Transformator 4 und einem als Gleichrichter-Vervielfacherkaskade ausgebildeten Spannungsvervielfacher 5 auf, an dessen Hochspannungsausgang über eine

Schutzwiderstandsbaugruppe 6 an der Ausgabedüse 1 der Sprühpistole angeordnete Hochspannungselektroden 15 angeschlossen sind, von denen das elektrostatische Transportfeld für das von der Ausgabedüse 1 ausgegebene Pulvermaterial erzeugt wird.

Das Pulvermaterial wird der Ausgabedüse 1 in einem Trägerluftstrom durch ein Pulver-Zuführrohr 2 zugeführt, das

durch den Pistolengriff 8 hindurch verläuft und an der Stelle, an der der Pistolengriff 8 an dem Pistolenrohr 10 angesetzt ist, in dieses über einen Krümmer 9 einläuft.

Der Oszillator 3, der Transformator 4, der Spannungsvervielfacher 5 und der Schutzwiderstand 6 des Hochspannungsgenerators sind im Pistolenrohr 10 konzentrisch zu dem dort verlaufenden Teil des Pulver-Zuführrohres 2 hintereinander angeordnet und in dem Mantelrohr des Pistolenrohres 10 mit einem Gießharz vergossen. Der Transformator 4 und die Vervielfacherbaugruppe 5 sind beidseitig des Krümmers 9 des Zuführrohres 2 im Abstand voneinander angeordnet. Die Oszillatorbaugruppe 3 ist im Raum zwischen dem Transformator 4 und dem Spannungsvervielfacher 5 auf einer netallischen Kühlplatte 7 angeordnet, die in großflächigem Berührungskontakt mit dem aus dünnwandigem Isoliermaterial bestehenden Zuführrohr 2 steht, so daß die im Betrieb von den Oszillatorbauteilen der Oszillatorbaugruppe 3 erzeugte Verlustwärme über die Kühlplatte 7 und die Wand des Zuführrohrs 2 an die dieses durchströmende Trägerluft des Pulvermaterials abgeleitet wird.

Die Oszillatorbaugruppe 3 ist eingamgsseitig über Leitungen 22 an dem Schalter 17 am Pistolengriff 8 und

das Kabel 19 angeschlossen. Ausgangsseitig ist der Oszillator 3 über Leitungen 21 an eine Rückkopplungswicklung und die Primärwicklung des Transformators 4 angeschlossen, der sekundärseitig über Leitungen 20 an den Eingang des ^O Spannungsvervielfachers 5 angeschlossen ist.

Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsform ist der Krümmer 9 zwischen der Oszillatorbaugruppe 3 und dem Transformator angeordnet. Die Oszillatorbaugruppe 3 kann jedoch auch unmittelbar an dem Krümmer 9 des Zuführrohres 2 angeordnet sein.

Die Oszillatorbaugruppe 3 kann in an sich bekannter Weise

ausgebildet sein, beispielsweise entsprechend den Fig. 2 und 3 als Oszillatorbauteile einen in einen Schwingkreis aus der Primärwicklung des Transformators und einem dazu parallel geschalteten Elektrolytkondensator 11 mit seinem Kollektor-Emitter-Zweig eingeschalteten Transistor 14 aufweisen, dessen Basis über die Rückkopplungswicklung des Transformators in Reihe mit einer Parallelschaltung aus einem Kondensator 12 und einem Widerstand 13 geschaltet ist, die andererseits an das eine Ende der Primärwicklung des Transformators angeschlossen sind. Durch die Anordnung der Oszillatorbauteile 11-14 an einer metallischen Kühlplatte 7, die flächig an der Außenseite des Pulver-Zuführrohres 2 anliegt, werden die sich während des Betriebs erwärmenden Oszillatorbauteile mittels des das Zuführrohr 2 durchströmenden Trägerluftstroms gekühlt, so daß sie eng aneinander als Baugruppe sehr geringer Baugröße angeordnet werden können. Gemäß Fig. 2 weist die metallische Kühlplatte 7 einen U-förmigen Querschnitt mit gerundetem U-Steg auf, der über die Hälfte des kreisförmigen Außenumfangs des Pulver-Zuführrohrs 2 hin an diesem anliegt. Der Transistor 14 ist an der Außenseite des einen U-Schenkels angeordnet, wohingegen der Elektrolytkondensator 11, der Kondensator 12 und der Widerstand 13 zwischen den U-Schenkeln der Kühlplatte 7 angeordnet sind und zum Teil auch selbst an der Wand des Zuführrohrs 2 anliegen.

Gemäß Fig. 3 ist die Kühlplatte 7 der Oszillatorbaugruppe 3 rohrförmig ausgebildet und liegt rings des gesamten

Umfangs des Zuführrchres 2 an diesem an. Die rohrförmige Kühlplatte 7 weist ein Fenster 23 auf, in welchem der Elektrolytkondensator 11 angeordnet ist, so daß er auch an der Wand des Zuführrohres 2 anliegt, wohingegen der Kondensator 12, der Widerstand 13 und der Transistor 14 beidseitig des Fensters 23 am Umfang der rohrförmigen Kühlplatte 7 verteilt angeordnet sind.

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Bei der Ausführungsform aus Fig. 1 ist im Abstand vor der Ausgabedüse 1 ein Prallkörper mit einem Prallkörperstab 16 angeordnet, der in dem Zuführrohr 2 axial verstellbar geführt ist und in einem an der hinteren Wand des Krümmers 9 ansetzenden Führungsrohr durch den rohrförmigen Transformator 4 hindurch verläuft und aus dem hinteren Ende des Pistolenrohrs 10 zur Axialverstellung des Prallkörpers herausragt.

Claims (4)

VIERING & JENTSCHURA zugelassen beim Europäischen Patentamt European Patent Attorneys — Mandataires en Brevets Europeens Dipl.-4ng. Hans-Martin Viering - DipWng. Rolf Jentschura ■ Steinsdorfstraße 6 ■ D-8000 München 22 Anwaltsakte 4040 Ernst Roederstein Spezialfabrik für Kondensatoren GmbH, D-8300 Landshut/Bayern Elektrostatisches Pulversprühgerät Ansprüche

1. Elektrostatisches Pulversprühgerät mit einem das Pulver in einem Trägerluftstrom der Ausgabedüse zuführen-

den Zuführrohr und einem eingebauten Hochspannungsgenerator aus einem Transformator, einem mit Gleichstrom betriebenen Oszillator, welcher an eine Rückkopplungswicklung des Transformators geschaltete Oszillatorbauteile aufweist, und einem dem Transformator nachgeschal-

teten Spannungsvervielfacher, der am Zuführrohr zwischen der Ausgabedüse und dem in Verlängerung der Achse der Ausgabedüse angeordneten Transformator angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsvervielfacher

(5) und der Transformator (4) im Abstand voneinander 30

angeordnet sind und die Oszillatorbauteile (11-14) als

Oszillatorbaugruppe (3) in dem Raum zwischen dem Spannungsvervielfacher (5) und dem Transformator (4) am Zuführrohr (2) auf einer metallischen Kühlplatte (7) angeordnet sind, die an dem Zuführrohr (2) anliegt. 35

2. Pulversprühgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

I/p - 2 -

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net, daß die Kühlplatte (7) wenigstens über einen Teilabschnitt hin entsprechend des Außenumfangs des Zuführr^jhres (2) bogenförmig ausgebildet ist und entlang wenigstens des halben ümfangs des Zuführrohres

(2) an diesem anliegt.

3. Pulversprühgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (4) mit der neben seiner Primärwicklung angeordneten Rückkopplungswicklung dem Spannungsvervielfacher (5) zugewendet angeordnet ist.

4. Pulversprühgerät nach einem der Ansprüche 1-3, in der Ausbildung als Hand-Sprühpistole mit einem Pistolenrohr und einem Pistolengriff, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr durch den Pistolengriff (8) verläuft und über einen Krümmer (9), der in dem Raum zwischen dem Spannungsvervielfacher (5) und dem Transformator (4) ausgebildet ist, in das Pistolenrohr (10) einläuft, und daß die Oszillatorbaugruppe (3) zwischen dem Krümmer (8) und dem Spannungsvervielfacher (5), oder an dem Krümmer (8) angeordnet ist.